Dargestellt ist die Verbreitung von untersuchungswürdigen Salinar-Gesteinen innerhalb der Salzstockumgrenzung zur Anlage von Wasserstoff-/Erdgas-Speicherkavernen und die maximal vertretbare Tiefe des Salzstockdaches. Die Salzstöcke sind aufgrund ihrer strukturellen Entwicklung intern komplex - aus den Salzgesteinen des Zechstein und des Rotliegend - als Doppelsalinare aufgebaut und weisen in ihren Flankenbereichen Überhänge auf. Zur Abgrenzung von untersuchungswürdigen Horizonten zur Speicherung von Wasserstoff bzw. Erdgas diente im Wesentlichen die Tiefenlage des Salzstockdaches (Top der Zechstein und Rotliegend-Ablagerungen) bis 1300 m u. NHN als maximal für die Aussolung von Kavernen vertretbare Tiefe (derzeitiger Kenntnisstand). Aus Bohrergebnissen lässt sich ableiten, dass lokal aufgrund der Ausbildung von mächtigen Hutgesteinen das solfähige Gestein auch innerhalb der ausgewiesenen Bereiche tiefer als 1300 m unter NHN liegen kann. Eine Nutzung der Flankenbereiche wird aufgrund der zu erwartenden, unterschiedlich ausgebildeten Überhänge nicht möglich sein.
Der Geologische Dienst SH beschäftigt sich mit der Erkundung des tieferen Untergrundes. Zur Landesaufnahme wurde ein geologisches 3D-Modell entwickelt, das die Tiefe und Verbreitung von relevanten Formationen zeigt. Darüber hinaus werden Themenkarten zu Nutzungspotenzialen erarbeitet. Die Karten im Portal zeigen Potenzialgebiete zur Anlage von Druckluftspeichern und Wasserstoff-/Erdgasspeichern in Salzkavernen im Schleswig-Holsteinischen Festlandsbereich. Fachliche Fragen an: fabian.hese@llur.landsh.de, christof.liebermann@llur.landsh.de
Der Geologische Dienst SH beschäftigt sich mit der Erkundung des tieferen Untergrundes. Zur Landesaufnahme wurde ein geologisches 3D-Modell entwickelt, das die Tiefe und Verbreitung von relevanten Formationen zeigt. Darüber hinaus werden Themenkarten zu Nutzungspotenzialen erarbeitet. Die Karten dieses Dienstes zeigen die Flächen und relevanten Formationen des 3D-Landesmodells sowie Potenzialgebiete zur Anlage von Druckluftspeichern und Wasserstoff-/Erdgasspeichern in Salzkavernen im Schleswig-Holsteinischen Festlandsbereich.
Im WFS Dienst sind die Potenzialgebiete zur Anlage von Druckluftspeichern und Wasserstoff-/Erdgasspeichern in Salzkavernen im Schleswig-Holsteinischen Festlandsbereich enthalten. Das Landesweite geologisches 3D-Modell kann nicht vollständig als WFS bereitgestellt werden, im Dienst sind nur die Isolinen der Tiefenlage der Modellbasisflächen und der Ausbiss von Störungslinien enthalten.
Das Projekt "Brennstoffzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hamburgische Electricitäts-Werke AG, Energiekonzept-Zukunft durchgeführt. Betrieb einer Brennstoffzelle PAFC in einem Wohngebiet / Erweiterung einer erdgasbetriebenen Zeile um eine H2-Zelle incl. Speicherung und Anlieferung von H2.
Das Projekt "Entwicklung und Test eines nanoskalig befüllten Metallhydrid-Wasserstoffspeichers mit integrierter Füllstandssensorik und thermisch optimiertem Tankhüllendesign (HYDEMON)." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule RheinMain, Fachbereich Ingenieurwissenschaften durchgeführt. Vorhabensziel: Entwicklung und Test eines nanoskalig befüllten Metallhydrid-Wasserstoffspeichers mit integrierter Füllstandssensorik und thermisch optimiertem Tankhüllendesign (HYDEMON). Das Ergebnis ist ein Prototyp eines Wasserstoffspeichers mit einer thermisch optimierten langlebigen Hülle auf der Basis von hochspeicherfähigen Materialien (Alanaten) für Brennstoffzellenanwendungen, dessen Aufbau u. Betrieb hinsichtlich des Thermomanagements (z.B. segmentierte Energieführung) und des Füllstand technisch verstanden und innerhalb bestimmter Grenzen regelbar ist. Arbeitsplanung: 3 Schwerpunkte : 1. die Sensorentwicklung und 2. parallel dazu die Entwicklung (inklusive Sicherheit) bzw. die Simulation der thermischen Hülle. 3.In enger Abstimmung der Partner, Aufbau und Zusammenführung in einen Prototypen. Feldversuch des Prototypen bei Nano Energy GmbH und der DLR. Wasserstoffspeicher, die Informationen über Füllstand, Temperatur und Druck liefern sind eine am Markt identifizierte Lücke für BZ-Systeme. Verwertung: Die Umsetzung in ein Produkt erfolgt als nächster Schritt. Die Firma NanoEnergy wird das sensorüberwachte Tankhüllensystem in ihr Produktspektrum aufnehmen. Die anderen Projektpartner können das erzielte Wissen über Tankbetrieb und -auslegung in eigenen Entwicklungsprojekte nutzen. Partner: Nano Energy GmbH, Technische Universität Darmstadt, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V., Fachhochschule Frankfurt, HZQ Hess. Zentr. Für QM und QS, Hessenagentur GmbH, CubeOptics AG, Heimann Sensor GmbH
Das Projekt "Teilvorhaben Up-Scaling/Demonstratorbau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ZOZ GmbH durchgeführt. Das Projekt beinhaltet zwei Teilziele. Das erste beinhaltet die Herstellung von infiltrierbaren RHC (Reactive Hydride Composites) im Rahmen eines Up-Scalings. Das zweite Teilziel ist die Konzeption und der Bau eines Demonstratortanks, der eine höhere Leistungsfähigkeit erzielt, als bisher bestehende Systeme. Die Verwendung der neuartigen kombinierten RHC soll die Kapazität eines damit hergestellten Wasserstofftanks erhöhen, die Be- und Entladungstemperaturen verringern und einen effizienten Wärmeaustausch während des Betrieb ermöglichen, was zur Senkung der Herstellungs- und Betriebskosten führt. Die Synthese und Verwendung der neuen RHC ist nur im großen Maßstab effizient. Daher werden die unter Laborbedingungen hergestellten RHC im technischen und semi-industriellen Maßstab mittels hochkinetischer Prozesstechnik synthetisiert, getestet und für die anvisierte Speichertechnologie evaluiert. Bei einem Up-Scaling ist die Optimierung des Prozesses und das Handling der Materialien wichtig. Neben den Prozessparametern ist auch die Beladung und die Ausbringung von entscheidender Bedeutung. Um die neu entwickelten RHC in der Praxis anwenden zu können, wird als Demonstrator ein entsprechender Wasserstofftank konzipiert und gefertigt. Es werden im ersten Teil die RHC im technischen, bzw. semi-industriellen Maßstab synthetisiert. Dazu müssen die Prozessparameter evaluiert und optimiert werden. Die Handhabung der Materialien muss entsprechend den Anforderungen angepasst werden, um eine möglichst effiziente Synthese der RHC zu etablieren. Im weiteren Verlauf des Projekts ist die Konzeption und der Bau eines entsprechenden Wasserstofftanks ein weiteres Ziel. Hierzu wird in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern HZG (Institut für Werkstoffforschung, Teilinstitut Werkstofftechnologie) und TUHH (Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft) ein Modelltank für die im Projekt durzuführenden Untersuchungen entwickelt. Als Demonstrator ist ein größerer Tank geplant.
Das Projekt "Teilprojekt Kohlenstoffe/Komposite" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Institut für Anorganische und Angewandte Chemie durchgeführt. In diesem Teilvorhaben (Kohlenstoffe/Komposite (TP1)) sollen von der Universität Hamburg (AK Fröba) unterschiedliche nanoporöse Kohlenstoffe, die eine hierarchische Porenstruktur aufweisen, synthetisiert und charakterisiert werden. Die Kohlenstoffe sollen im Folgenden dann als Matrices dienen, um nanostrukturierte Leichtmetallhydride, die entweder vom AK Klassen zur Verfügung gestellt oder selbst hergestellt werden, in ausreichenden Mengen in den größeren Poren aufnehmen und stabilisieren zu können. Die kleineren Poren in diesen hierarchischen Systemen sollen einen ausreichenden und schnellen Wasserstofftransport zum Aktivmaterial sicherstellen. In diesen Kompositen sollen die Hydride auf der Nanometerskala in ihrer jeweils durch den Porendurchmesser vorgegebenen Größe stabilisiert werden, da ihre Eigenschaften bezüglich der Dehydrierung/Hydrierung stark von der Partikelgröße abhängen. Zusätzlich soll die Matrix auch Entmischungsvorgänge der beteiligten Komponenten reduzieren bzw. unterdrücken. Neben den Untersuchungen zur Leistungsfähigkeit der jeweils hergestellten Komposite im AK Fröba und AK Klassen sollen in Zusammenarbeit mit dem AK Kaltschmitt und der Fa. Zoz auch Fragen zur Skalierbarkeit und den Kosten der verschiedenen Synthesewege untersucht werden. Die sich in diesem Teilvorhaben als geeignet erwiesenen Komposite sollen dann an den AK Abetz weitergegeben werden, um dort in die hergestellten Polymere eingebracht zu werden. Im Rahmen des Teilvorhabens sollen zwei größere Arbeitspakete 'AP 1.1 Synthese und Charakterisierung hierarchisch strukturierter nanoporöser Kohlenstoffe' und AP 1.2 'Synthese und Charakterisierung von Kohlenstoff/Hydrid-Kompositen' bearbeitet werden. Dem AK Fröba obliegt dabei die jeweilige Syntheseplanung und -durchführung sowie die umfangreiche Charakterisierung der Materialien.
Das Projekt "Teilprojekt Simulation/Bewertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg, Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft V-9 durchgeführt. Im Rahmen des Verbundprojektes HyScore ist es das Ziel auf Basis von neuartigen hierarchisch porösen Core-Shell-Strukturen mit eingelagerten Leichtmetallhydriden einen Wasserstoffspeicher für mobile Anwendungen zu entwickeln und zu testen. Das hier durchgeführte Teilprojekt 'Simulation und Bewertung' wird sich dabei mit der Simulation der Ein- und Ausspeichervorgänge, der Validierung der Simulationsmodelle sowie der technischen, ökonomischen und ökologischen Bewertung des Gesamtsystems befassen. Ein zentraler Aufgabenbestandteil ist dabei, die neuartigen Materialien zur Wasserstoffspeicherung im Rahmen einer Betrachtung des gesamten Tanksystems umfassend zu simulieren und zu testen. Diese Arbeiten werden in enger Kooperation mit den Verbundpartnern (UHH, HZG und Zoz GmbH) am Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft (IUE) von Prof. Dr.-Ing. Martin Kaltschmitt an der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TUHH) durchgeführt. Die Arbeiten im Rahmen dieses Teilvorhabens sind in die drei Arbeitspakte 'Tanksimulation und -design', 'Modellvalidierung und Systemoptimierung' und 'Technische, ökonomische und ökologische Bewertung' unterteilt. Im Arbeitspaket 'Tanksimulation und -design' erfolgt zunächst die Modellbildung, Simulation und die Ausarbeitung eines Tankdesigns. Im Arbeitspaket 'Modellvalidierung und Systemoptimierung' werden Versuche zum Testen der entwickelten Materialien und des inneren Aufbaues zur Validierung der Simulationsmodelle mit einer anschließenden Systemoptimierung durchgeführt. Im Arbeitspaket 'technische, ökonomische und ökologische Bewertung' wird das Gesamtsystem im Hinblick auf entsprechende Zielparameter analysiert und mit bestehenden Systemen zu Wasserstoffspeicherung sowie alternativen Antriebsoptionen verglichen.
Das Projekt "Synthese und strukturelle Charakterisierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Kohlenforschung durchgeführt. Ziele des Teilprojektes RevAl an der Arbeitsstelle Mülheim sind die Synthese, die strukturelle Charakterisierung und die kinetische Optimierung neuer reversibler Wasserstoffspeichermaterialien basierend auf AlH3-Stickstoffverbindungen. Generell sind viele dieser Verbindungen unter Normalbedingungen nicht stabil und zerfallen unter Abgabe von Wasserstoff. Um solche instabilen Verbindungen dennoch synthetisieren und untersuchen zu können, sind tiefe Temperaturen und/oder hohe Gasdrücke erforderlich. Damit sind aber auch besondere Anforderungen an die instrumentelle Ausstattung, das Probenhandling und die Synthese notwendig. Diese Expertise soll im Laufe des Projektes entwickelt und optimiert werden. Um Erfahrungen bei der Synthese und Charakterisierung zu sammeln, werden zunächst stabilere Systeme der Aminoalane im Fokus der Untersuchungen stehen. Diese werden im Laufe des Projektes auf die instabilen Systeme ausgeweitet. In der ersten Projektphase wird neben der Synthese die instrumentelle Entwicklung von Tieftemperaturzellen zur strukturellen Charakterisierung mit Hilfe von Röntgenpulverdiffraktometrie im Vordergrund stehen. Im folgenden Projektschritt werden instabile System synthetisiert, strukturell charakterisiert und optimierte Bedingungen für die Wiederbelebung (Rehydrierung) ggf. mit Hilfe von Katalysatoren ermittelt und die Materialien für die Anforderungen eines Feststoffwasserstoffspeichers für Brennstoffzellenfahrzeuge optimiert.
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| Förderprogramm | 7 |
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