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Wasserstoffmetrologie

Arbeitsgruppe 3.74

Profil

Die Opens internal link in current windowArbeitsgruppe 3.74 arbeitet an Lösungen für die metrologischen und sicher­heits­tech­nischen Herausforderungen während des dynamischen Markthochlaufs von Wasser­stoff­technologien.

Dies ermöglicht die metrologische und sicherheitstechnische Begleitung für die Umsetzung der Opens external link in new windownationalen Wasserstoffstrategie.

Unter anderem umfasst dies: 

  • Aufbau einer Erprobungsplattform für Wasserstofftechnologien
  • Entwicklung und Erprobung von Technologien für eine transparente und faire Abrechnung sowie den Aufbau einer Qualitätsinfrastruktur (national und international)
  • Forschung rund um sicherheitstechnische Aspekte zur Erhöhung der Akzeptanz
  • Beschleunigung von Regelwerken, Normen und Standards durch die anwendungsnahe systemische Erprobung
  • Entwicklung von Konzepten für die systemische Wirkungsgradmetrologie
  • Evaluierung der Sicherheit in Grenzzuständen

Dabei wird ein interdisziplinäres Konzept verfolgt, mit Beteiligung aus sieben Fachbereichen der PTB.

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Forschung/Entwicklung

Wasserstoffplattform

Kernelement der Arbeiten der Arbeitsgruppe 3.74 bildet die Wasser­stoff­platt­form, in der die Expertisen der verschiedenen PTB-Laboratorien gebündelt und unter Realbedingungen getestet werden können.

Grün-blaue Grafik der geplanten Module der Wasserstoff-Plattform der PTB.

Modularer und skalierbarer Aufbau auf dem PTB-Gelände in Braunschweig: 

  • Systemisches Anlagenkonzept von der Erzeugung des grünen Wasserstoffes über die Gasaufbereitung, Speicherung und Lagerung bis zur Nutzung über verschiedene Pfade
  • herstellerunabhängige Erprobung von Messtechnik, Methodik und Sicherheitstechnik
  • Entwicklung von Dienstleistungen rund um die Bewertung von Messtechnik einzelner Prozesse, aber auch im Gesamtsystem unter Realbedingungen

Module in der Startphase

In der Startphase werden folgende Plattformmodule realisiert: 

  • Netzquellensimulation: Darstellung realitätsnaher Erzeugungsprofile (z.B. Wind, PV), reproduzierbarer dynamischer Betrieb.
  • PEM- und AEL-Elektrolyseure zur Erzeugung grünen und hochreinen Wasser­stoffs
  • Gasaufbereitung: Trocknung und Verdichtung des Wasser­stoffs sowie Gasanalytik
  • PTB-Labore: Nutzung des erzeugten H2 in den Laboren der PTB Braunschweig

Zukünftige Module

In Kooperation mit (künftigen) Partnern ist der Ausbau der Wasser­stoff­platt­form in weiteren Projekten geplant: 

  • Elektrolyseure anderen Typs:

    • Hochtemperaturelektrolyse (HTEL)

  • Batteriespeicher: Einbindung weiterer Speichertechnologien in die H2-Plattform für die Bearbeitung mess- und sicherheitstechnischer Fragestellungen bei der netzdienlichen Nutzung sektorgekoppelter Energiesysteme.
  • H2-Zapfsäule: Mess- und abrechnungstechnische Begleitung von Betankungsvorgängen im Mobilitätssekor, sowie benötigte Sicherheitstechnik. Ggf. Nutzung des erzeugten Wasser­stoffs für die Pkw- und Nutzfahrzeugflotte der PTB.
  • Blockheizkraftwerk (BHKW): Energetische Nutzung des erzeugten H2 auf dem Gelände der PTB.
  • Power-to-X: Weiterverarbeitung des erzeugten H2 in Derivate zur Speicherung, Transport und bei anderen Anwendungsfällen der energetischen oder stofflichen Nutzung von H2. Dies umfasst beispielsweise Technologien für synthetische Kraftstoffe, Speicherung in Ammoniak und LOHC.
  • Brennstoffzelle: Effizienzanalyse bei der Rückverstromung des erzeugten H2, sowie mess- und sicherheitstechnische Begleitung von Brennstoffzellentechnologien – sowohl stationär, als auch für den Mobilitätssektor.

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