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RelHy - Innovative Solid Oxide Electrolyser Stacks for Efficient and Reliable Hydrogen Production

RelHy - Innovative Solid Oxide Electrolyser Stacks for Efficient and Reliable Hydrogen Production
Projektteam:

Patyk, Andreas (Projektleitung)

Förderung:

EIFER

Starttermin:

2008

Endtermin:

2011

Projektpartner:

CEA - Commisariat à l'Energie Atomique (Koordinator; Frankreich)
DTU-Risoe - Danish Technical University (Dänemark)
EIFER - European Institute for Energy Research (Deutschland)
ECN - Energy Research Centre of the Netherlands (Niederlande)
TOFC - Topsoe Fuel Cell A/S (Dänemark)
Helion - Helion department H2 energy AREVA (Frankreich)

Forschungsbereich:

Energie - Ressourcen, Technologien, Systeme

Beschreibung des Projekts

Die Elektrolyse von Wasser ist ein seit langem bekanntes Verfahren zur Wasserstofferzeugung. Größere wirtschaftliche Bedeutung könnte die Elektrolyse durch zunehmende fluktuierende Stromerzeugung (Windkraft, Photovoltaik) erlangen, wenn Wasserstoff als Speicher von Überschussstrom erzeugt würde (Rückverstromung z.B. in Brennstoffzellen) Um die gegenwärtigen Wirkungsgrade zu erhöhen, werden verschiedene Optionen untersucht, insbesondere die Druck- und die Hochtemperatur-Elektrolyse. Erstere soll den Kompressionsaufwand für den erzeugten Wasserstoff reduzieren. Bei der Hochtemperatur-Elektrolyse wird ein Teil des zur Wasserspaltung nötigen Stroms durch energetisch weniger wertvolle Wärme ersetzt.

RelHy ist ein von der EU-Kommission im Rahmen des FP7 gefördertes Projekt, das Entwicklung und Test der nächsten Generation von Hochtemperatur-Elektrolyseuren (HTE; Solid-Oxide-Elektrolyseur - SOE) zum Gegenstand hat. Schwerpunkte sind Entwicklung und Optimierung neuartiger Zell-, Kontakt- und Dichtungsmaterialien, Entwicklung eines Stack-Designs mit längerer Lebensdauer und Test der Materialien und des Designs an einem Prototyp.

Die technische Entwicklung begleitend wird die Nachhaltigkeit der Innovationen analysiert. KIT ITAS wurde dazu von dem RelHy-Partner EIFER - European Institute For Energy Research, Karlsruhe, mit der Erstellung eines umweltbezogenen Life Cycle Assessments (LCA) beauftragt. Gegenstand und Ziel der Analyse sind Identifikation der ökologischen "hot spots" der Technologie und Abschätzung der Optimierungspotenziale. In Strombereitstellungsvarianten wird die Elektrolyse mit Kernkraft und mit Windenergie betrachtet.

In Abstimmung mit den Partnern wird ein Stoffstrommodell entwickelt, das die wesentlichen Eigenschaften der Aspen-Modellierung einer zukünftigen kommerziellen Anlage abbildet. Für die Fertigung des Elektrolyseurs werden ebenfalls Daten von Projektpartnern angesetzt. Modellbildung und Datenhinterlegung werden im Laufe des Projektes entsprechend des Standes der technischen Arbeiten aktualisiert. Die jeweiligen Ergebnisse der aktualisierten LCA werden in den Entwicklungsprozess rückgespeist.

Publikationen

Kontakt

Dr. Andreas Patyk
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse
Postfach 3640
76021 Karlsruhe

Tel.: 0721 608-24606
E-Mail