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Teilvorhaben: 1.1a und 1.2a

Das Projekt "Teilvorhaben: 1.1a und 1.2a" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MAN Energy Solutions SE durchgeführt. Innovative Gasturbinen sind das Rückgrat der Energiewende. Durch das hohe Flexibilitätspotenzial (z. B. Start- und Stopp Zyklen, Teillastbetrieb, Off-Design Betrieb) tragen sie dazu bei, die fluktuierende Erzeugung aus dem stetig steigenden Anteil der erneuerbaren Energien zu kompensieren. Gasturbinen leisten in Kombination mit hochentwickelten Dampfturbinen zur Erzeugung von Strom und Wärme somit einen wichtigen Beitrag zur Optimierung komplexer Gesamtenergiesysteme mit hohen Anforderungen an Flexibilität, Versorgungssicherheit und Wirtschaftlichkeit. Neben den flexiblen Fahrweisen bieten sie zusätzliche Optionen zur Unterstützung der Sektorenkopplung und für den Einsatz alternativer Kraftstoffe aus Power-to-X Anwendungen (z. B. steigende Anteile von Wasserstoff aus erneuerbaren Energien, synthetisches Methan, usw.) Hocheffiziente Gaskraftwerke im kombinierten Betrieb mit Dampfturbinen oder eingebunden in KWK-Anlagen tragen erheblich zur Reduktion von Treibhausgasen bei. Nach Umsetzung des Kohleausstiegs wird davon ausgegangen, dass ab 2038 die Deckung des Strombedarfs in Deutschland nur noch mit Erneuerbaren und Gas erfolgen wird. In dem Vorhaben 'InnoTurbinE' werden von der MAN gemeinsam mit ihren Partnern Arbeitspakete beantragt, die sich mit der effizienten und umweltverträglichen Verbrennung von Wasserstoff-angereicherten Brenngasen und der Technologieentwicklung zur energetischen Optimierung der Wasserstofferzeugung sowie der Aufbereitung von Wasserstoff für die Speicherung und den Transport befassen, um so wichtige Beiträge zum übergeordneten Arbeitspaket 1 'H2-Wirtschaft' des Gesamtverbundprojektes zu liefern.

Fuel Cells for Distributed Power: Benefits, Barriers and Drivers

Das Projekt "Fuel Cells for Distributed Power: Benefits, Barriers and Drivers" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH durchgeführt. Brennstoffzellen werden häufig als die Schlüsseltechnologie für eine nachhaltige Energieversorgung angesehen. Als Kernelement einer künftigen Wasserstoffwirtschaft sollen mit Brennstoffzellen die Emissionen und Umweltbelastungen der Stromerzeugung und im Verkehr deutlich reduziert und schließlich ganz vermieden werden. Bislang bleibt jedoch noch offen, ob Brennstoffzellen diese Erwartung auch erfüllen können. Was sind realistische Perspektiven für die Technologie? Die neue Studie des IFEU Instituts, Heidelberg, und des Wuppertal Instituts geht diesen Fragen nach und analysiert die Hemmnisse und Chancen von stationären Brennstoffzellen. Der Bericht entstand im Auftrag von WWF Europe und Fuel Cell Europe. Er wurde am 11. Juni 2003 in Brüssel offiziell vorgestellt und liefert damit einen Beitrag zum Diskussionsprozess der 'High Level Group on Hydrogen and Fuel Cells' der Europäischen Kommission.

Teilprojekt Reuther STC GmbH

Das Projekt "Teilprojekt Reuther STC GmbH" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Reuther STC GmbH durchgeführt. Das Verbundvorhaben OffGridWind entwickelt in einem systemischen Ansatz die technischen Voraussetzungen für die Integration verschiedener Technologien zur Erzeugung von grünem Wasserstoff in Offshore Anlagen mit Hilfe von Windenergie. Das Projekt fokussiert dabei auf die Windturbine und die Integration des Elektrolyseurs sowie die Speicherung und den Transport des Wasserstoffs. Die Weiterentwicklung des Elektrolyseurs erfolgt im Parallelprojekt H2Wind, wobei die Integration des Elektrolyseurs innerhalb OffGridWind eine entscheidende technologische Herausforderung darstellt. Ziel ist eine Skalierung der Anlage auf größer als 100GW.

CO2-Abtrennung und -Speicherung: Potenziale und Grenzen, Chancen und Risiken für die Gaswirtschaft

Das Projekt "CO2-Abtrennung und -Speicherung: Potenziale und Grenzen, Chancen und Risiken für die Gaswirtschaft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH durchgeführt. Gegenstand dieses Forschungsauftrages war die Erarbeitung einer Studie zum Thema 'CO2-Abtrennung und -Speicherung - Potenziale und Grenzen, Chancen und Risiken für die Gaswirtschaft'. Ziel war es, aus energiewirtschaftlicher Sicht zu untersuchen, welchen Stellenwert die CO2-Sequestrierung als Strategiepfad für den Klimaschutz zukünftig einnehmen kann. Dabei war die Frage nach den verfügbaren (hinreichend sicheren) Speicherpotenzialen ebenso zu klären wie die infrastrukturellen Voraussetzungen für deren Nutzung. Mit Bezug auf die Gaswirtschaft wurde analysiert, welcher Annäherungspunkt sich für diese entlang der Prozesskette ergeben und ggf. ihr Know-how gewinnbringend eingesetzt werden kann. Energiewirtschaftlich bedeutsam ist mit Blick auf die Primärenergiequelle Erdgas langfristig die Frage, ob die CO2-Abtrennung und -Speicherung direkt an der Primärenergiequelle durchgeführt werden kann, um Wasserstoff in direkter oder indirekter Form zu den Verbrauchsschwerpunkten (z.B. Kraftwerke, Verkehr) zu bringen.

Teilvorhaben des KIT

Das Projekt "Teilvorhaben des KIT" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Kern- und Energietechnik (IKET) durchgeführt. Für die praktische Einführung der in TransHyDE adressierten - Transport-, - Verteil- und - Speicheroptionen für Wasserstoff bzw. anderen chemischen Energieträgern bedarf es neben den technischen und regulatorischen Voraussetzungen auch einheitliche Vorgaben in Form von Normen, Standards und Zertifizierungsprogrammen. In diesem Teilprojekt 5 'TransHyDE-Norm' sollen daher diese Aspekte ganzheitlich untersucht werden, um Regelungslücken aufzuzeigen und Lösungsansätze zu entwickeln. Das KIT ist Projektpartner im Verbundvorhaben 'TransHyDE-Norm' und verantwortet insbesondere die Erarbeitung der Datenbasis für die sich anschließende Roadmap-Prozess. Darüber hinaus verbindet das KIT das Vorhaben mit dem Leitprojekt 4, welches Flüssigwasserstoff untersucht.

Teilvorhaben E: TöB

Das Projekt "Teilvorhaben E: TöB" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Für ein Gelingen der Energiewende ist nachhaltig erzeugter Wasserstoff eine tragende Säule des zukünftigen Energiesystems. Die Offshore-Wasserstofferzeugung bietet mit hohen Volllaststunden die Chance, die gesamte Wertschöpfungskette auch auf nationaler Ebene abzudecken. Jedoch birgt die Offshore-Wasserstofferzeugung Herausforderungen hinsichtlich der Betriebsbedingungen auf See, Wartung, Wasserstoff-Transport und -Logistik, Installation und Kosten. In diesem Projekt soll deshalb ein technisch und wirtschaftlich optimiertes Konzept für eine Offshore-Wasserstoffproduktion erarbeitet werden, welches die Grundlage für die Errichtung und Betrieb solcher Anlagen darstellen soll. Das Konzeptsoll möglichst alle Fragestellungen hinsichtlich Betrieb, Logistik und Anlagendesign beantworten und als Blaupause für eine schnelle und großskalige Umsetzung in nachgelagerten, konkreten Projekten dienen.

Teilprojekt FHS

Das Projekt "Teilprojekt FHS" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fährhafen Saßnitz GmbH durchgeführt. Das Umsetzungsprojekt Mukran bündelt im Rahmen eines Wasserstoffzentrums 'Mukran H2' unterschiedliche Forschungsprojekte im Bereich Behälter, stoffliche Wasserstoff-Speicherung und Logistik mit einem Erzeuger von Grünem Wasserstoff und einer bestehenden trimodalen Hafeninfrastruktur zu einem ersten praktischen TransHyDE-Experimentierfeld im Jahr 2023. Die Aktivitäten fokussieren sich auf den Bereich H2-speicherung, Infrastrukturentwicklung, Logistik, H2-Transport und -Nutzung, wobei hier neue innovative Prozesse für den Wasserstofftransport und deren energetische Nutzung exemplarisch in einem Demonstratormaßstab implementiert werden. Die agierenden Partner in Mukran sehen eine enge Verzahnung ihrer jeweiligen Logistikkette mit dem Standort Hamburg. Im Rahmen des Forschungsprojektes TransHyDE wird der Mukran Port den Standort für die Prototypenanlage zur Verfügung stellen und die Fläche sowie die Infrastruktur entsprechend der Vorgaben der Projektpartner entwickeln und umsetzen. Für die stationäre Wasserstoffanwendung in Mukran wird die Infrastruktur für die Errichtung zur trimodalen H2-Tanstellenversorgung vorbereitet und durch Industrieansiedlungen am Standort von weiteren Wasserstoffanwendern vorangetrieben. Dadurch wird die Grundlage geschaffen, am Standort der Wasserstofferzeugung die Abnahmemenge auf- und auszubauen. Die Öffentlichkeitsarbeit von Mukran Port nimmt für das Projekt die Rolle als Wissensvermittler für die Region ein. Angestrebt wird der Aufbau eines Infocenters, der die Besucher des Standortes über die Entwicklung und das Vorhaben informiert.

Teilprojekt GWI

Das Projekt "Teilprojekt GWI" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gas- und Wärme-Institut Essen e.V. durchgeführt. Das Umsetzungsprojekt Mukran bündelt im Rahmen eines Wasserstoffzentrums 'Mukran H2' unterschiedliche Forschungsprojekte im Bereich Behälter, stoffliche Wasserstoff-Speicherung und Logistik mit einem Erzeuger von Grünem Wasserstoff und einer bestehenden trimodalen Hafeninfrastruktur zu einem ersten praktischen TransHyDE-Experimentierfeld im Jahr 2023. Die Aktivitäten fokussieren sich auf den Bereich H2-Speicherung, Infrastrukturentwicklung, Logistik, H2-Transport und -Nutzung, wobei hier neue innovative Prozesse für den Wasserstofftransport und deren energetische Nutzung exemplarisch in einem Demonstratormaßstab implementiert werden. Die agierenden Partner in Mukran sehen eine enge Verzahnung ihrer jeweiligen Logistikkette mit dem Standort Hamburg. In diesem Teilprojekt wird an der Entwicklung und bauliche Umsetzung eines solchen innovativen Hochdruckbehälters (Kugelspeicher) mitgewirkt sowie ein Konzept zur weltweiten Nutzung verschiedener Anwendungspfade und Transportwege über Wasser, Schiene, Straße durchgeführt.

Vorhaben: Modulbaukasten zum Aufbau von Port to Port AUV-Technologien und System-Integration

Das Projekt "Vorhaben: Modulbaukasten zum Aufbau von Port to Port AUV-Technologien und System-Integration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ROSEN Technology and Research Center GmbH durchgeführt. Ein großer Teil der Öl- und Gasversorgung der Welt stammt aus der Förderung auf dem Meer. Für die Sicherheit von Menschen und der empfindlichen Meeresumwelt ist es jedoch essentiell, dass die Anlagen, die diese fossilen Energiequellen fördern und transportieren, technisch sicher sind und deren Sicherheit auch regelmäßig überwacht wird. Im Moment wird die Überwachung durch hohe Kosten spezialisierter Untersuchungs-Schiffe und deren Abhängigkeit von gutem Wetter und ruhiger See eingeschränkt. Auch wenn bei der Gewinnung von Strom und Wasserstoff auf hoher See durch Wind und Wellenenergie die Umweltgefahren geringer sind als bei den fossilen Energieträgern, werden auch hier bessere und preisgünstigere Lösungen für die technische Überwachung benötigt. Das Ziel des CIAM-Projektes ist es, eine Lösung zu entwickeln, die weniger auf diese Schiffe angewiesen ist und perspektivisch ganz auf diese Schiffe verzichten kann und die trotzdem die gleiche oder bessere Überwachung leistet. Dazu sollen im Projekt zwei Tauchroboter mit extrem langer Einsatzdauer und einem bisher unerreichten Autonomiegrad sowie eine auf diese Roboter abgestimmte Unterwasser-Dockingstation entwickelt werden Leiter des Projektkonsortiums ist die Firma ROSEN, weltweiter Marktführer bei Pipeline-Inspektionen und Pionier bei der Umnutzung von Erdgasleitungen für den Transport von regenerativ erzeugtem Wasserstoff, der 19981 in Lingen im Emsland gegründet wurde. Gemeinsam mit drei hoch-innovativen kleinen Technologiefirmen und vier renommierte Forschungseinrichtungen und Universitäten aus ganz Deutschland soll eine Lösung entwickelt werden, die das Potenzial hat, nicht nur die Offshore Öl- und Gasindustrie zu verändern, sondern auch darüber hinaus die verantwortungsvolle und ressourcenschonende Nutzung der Meere für die Welt voranbringt.

Teilvorhaben: Windpark und Elektrolyse - ein Arealnetz (VE)

Das Projekt "Teilvorhaben: Windpark und Elektrolyse - ein Arealnetz (VE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Terrawatt Planungsgesellschaft mbH durchgeführt. Im Rahmen des Projekts 'Energiepark Bad Lauchstädt' soll ab Mitte 2021 die Herstellung, der Transport, die Speicherung und der wirtschaftliche Einsatz von grünem Wasserstoff in industriellem Maßstab untersucht werden. Das Projekt sieht dabei zunächst die Errichtung eines Windparks mit einer Leistung von ca. 37 Megawatt (MW) vor. Der daraus gewonnene erneuerbare Strom wird über eine ca. 30 MW-Großelektrolyse-Anlage in Wasserstoff umgewandelt. In einer eigens dafür ausgestatteten Salzkaverne kann eine Zwischenspeicherung des grünen Wasserstoffs erfolgen, bevor dieser über eine umgewidmete 20 Kilometer lange Gaspipeline in das Wasserstoffnetz des mitteldeutschen Chemiedreiecks eingespeist wird. Als weitere Anwendungssektoren sind die Direktnutzung des Wasserstoffs für Mobilität sowie für den urbanen Bereich zur Wärme- und Stromerzeugung geplant. Die Entwicklung und der Bau des 'Energieparks Bad Lauchstädt' soll in zwei Phasen erfolgen. In einer ersten Phase, die Gegenstand dieses Antrages ist, sollen bis 2026 die Wasserstofferzeugung und der -transport etabliert werden. Gleichzeitig werden zentrale Komponenten der Wasserstoffspeicherung in ihren jeweiligen technologischen Reifegraden weiterentwickelt und erprobt. Ab 2026 soll in einer zweiten Phase der Wasserstoffspeicher fertiggestellt und in die Wertschöpfungskette eingebunden werden. Insgesamt werden im 'Energiepark Bad Lauchstädt' alle Aspekte zur intelligenten und volkswirtschaftlich optimalen Integration von grünem Wasserstoff als Energieträger - und damit einer großskaligen Demonstration der Sektorenkopplung - abgedeckt.

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