Wasserstofffreisetzung aus LOHC zur maritimen Fortbewegung
Die Speicherung von erneuerbarer Energie in Form von Wasserstoff bietet eine effektive Lösung für die Dekarbonisierung verschiedener Sektoren, einschließlich des maritimen Sektors. Da herkömmliche Methoden zur Speicherung und Übertragung von Wasserstoff, wie Kompression oder Verflüssigung jedoch einen hohen Energiebedarf und Sicherheitsrisiken mit sich bringen, ist die Verwendung von Wasserstoff als Treibstoff in der Schifffahrt und anderen Verkehrsmitteln bisher stark eingeschränkt.
Ein vielversprechendes Konzept zur Speicherung und Übertragung von Wasserstoff stellt die chemische Bindung an flüssige organische Trägersubstanzen (Liquid Organic Hydrogen Carrier, kurz LOHC) dar. Diese Trägersubstanzen (z.B. Benzyltoluol) können reversibel hydriert und dehydriert werden, sowie gefahrenlos gelagert und transportiert werden. Hierbei kann bestehende Infrastruktur aus dem Transport und der Lagerung von fossilen Kraftstoffen weiterhin genutzt werden.
Das Projekt „Ship-aH2oy“, Teil des Forschungs- und Innovationsprogramms Horizon Europe und gefördert mit bis zu 15 Millionen EUR, untersucht einen innovativen Lösungsansatz für die Dekarbonisierung des maritimen Sektors. Das Projekt besteht aus einem Konsortium aus 17 Unternehmen und Instituten aus 7 Ländern. Ziel des Projekts ist es, Wasserstoff aus LOHC an Bord eines Wartungsschiffs für Offshore-Windparks freizusetzen und in Verbindung mit einer Festoxid-Brennstoffzelle (Solid Oxide Fuel Cell, kurz SOFC) für die Energiegewinnung und den Antrieb zu nutzen. Das System soll eine elektrische Leistung von 1 MW aufweisen, wobei die Abwärme der SOFC für die endotherme LOHC-Dehydrierung genutzt werden soll.
Da die Dehydrierung von LOHC bislang mit starkem Fokus auf stationäre Anlagen an Land durchgeführt wird, müssen für den Betrieb der Dehydriereinheit an Bord eines Schiffes veränderte Randbedingungen berücksichtigt werden. Deshalb werden an der FAU reaktionstechnische Untersuchungen durchgeführt, um mögliche Auswirkungen von Einflussfaktoren wie Wellengang und Vibrationen auf die Performance und Stabilität der Dehydriereinheit zu analysieren. Zusätzlich sollen Verunreinigungen innerhalb des freigesetzten Wasserstoffs qualifiziert und quantifiziert werden, um einen langfristig stabilen Betrieb der SOFC sicherzustellen. Die erhobenen Daten sowie die Expertise der FAU im Feld der Dehydrierung von LOHC unterstützen die Projektpartner bei der Auslegung des LOHC-basierten Schiffsantriebs.
