Forschungsprojekt CH2P zur Weiterentwicklung von Technologielösungen für dezentrale Wasserstoff-KWK-Anlagen gestartet

Wasserstoff gilt als einer der wichtigsten Energieträger für die Energiewende. Ein Konsortium unter Leitung der 2G Energy AG entwickelt in einem neuen Forschungsvorhaben Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen (KWK) der nächsten Generation, um aus Wasserstoff hocheffizient und kostengünstig Strom und Wärme bereitzustellen. Das Vorhaben wird über das 7. Energieforschungsprogramm des Bundes mit rund 2,36 Mio € gefördert. Mit der stattgefundenen Auftaktsitzung in Heek, beginnt nun die Arbeit aller beteiligten Projektpartner.

Spätestens mit Verabschiedung der „Nationalen Wasserstoffstrategie“ im Juni 2020 wurde Wasserstoff neben dem Ausbau der erneuerbaren Energien zum bestimmenden Thema der Energiewende in Deutschland. Neben der Schwerindustrie und Mobilität wird die Energieerzeugung einer der wichtigsten Konsumenten von Wasserstoff werden, sodass mittelfristig Erdgas substituiert werden kann. Nachdem das Thema Versorgungssicherheit seit Februar 2022 vermehrt in den Fokus der Öffentlichkeit rückt, erhöht sich die Nachfrage nach effizienten Wasserstofflösungen in der Energiewirtschaft. Mit dem Forschungsprojekt „Technologielösungen für hocheffiziente Zero-Emission H2-Motoren für KWK-Anwendungen“ (CH2P) soll durch anwendungsnahe Forschung & Entwicklung von insgesamt neun Projektpartnern ein großer Schritt in diese Richtung gemacht werden.

Projekt basiert auf einer Vielzahl bereits installierter Wasserstoff-KWK Anlagen von 2G

Als wichtiger Teil des Energieerzeugungssektors ermöglichen KWK-Anlagen bereits heute sowohl eine hocheffiziente Wärmeerzeugung für Industrieabnehmer und Wärmenetze, als auch die Stabilisierung des Stromnetzes durch die Abdeckung der Residuallast als Gegenstück und Partner der volatilen, erneuerbaren Einspeisungsanlagen. Durch den Einsatz wasserstoffbetriebener KWK-Anlagen können diese Leistungen emissionsfrei und klimaneutral erbracht werden. Der Lead-Partner dieses Projekts, die 2G Energy AG, beliefert bereits heute Kunden in steigender Anzahl mit rein wasserstoffbetriebenen BHKW, deren Entwicklung kontinuierlich voranschreitet. Im Projekt soll die Leistungsdichte der Aggregate weiter gesteigert werden, sodass sich die Effizienz erhöht und die Kosten reduziert werden können. Für Frank Grewe, CTO der 2G Energy AG, knüpft das Projekt nahtlos an die Entwicklungsarbeit des Unternehmens im letzten Jahrzehnt an: „Die hocheffiziente Nutzung grüner Gase stand seit jeher im Fokus unserer Firmenphilosophie, was sich u.a. schon heute an vielen Wasserstoff Projekten auf der ganzen Welt widerspiegelt. Durch das gemeinsame Projekt mit Vertretern aus Wirtschaft und Wissenschaft möchten wir unsere Technologieführerschaft in Sachen Wasserstoff-KWK nachhaltig manifestieren und ausbauen.“

Auftakttreffen aller Projektteilnehmer
Auftakttreffen aller Projektteilnehmer
© 2G Energy AG

Erhöhung der spezifischen Leistung durch innovative Motorsysteme und neue Verbundmaterialien

In drei der fünf Arbeitsschwerpunkte dieses Verbundprojekts sollen Technologielösungen entwickelt werden, die eine Erhöhung dieser spezifischen Leistung ermöglichen. Hierzu sollen zum einen Hardwaremodifikationen am Motor durch 2G durchgeführt werden. Außerdem wird mithilfe eines Unterauftragnehmers ein smartes Zündsystem entwickelt, welches auf den reinen Wasserstoffbetrieb ausgelegt wird und somit zu einer höheren Verbrennungseffizienz führt. Zusammen mit der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden (Kompetenzzentrum KWK) werden darüber hinaus Potenziale zur Verbesserung der Gemischhomogenisierung und dadurch wiederum der Verbrennungseffizienz betrachtet.

Ein weiterer Arbeitsschwerpunkt liegt auf der Entwicklung neuartiger Kolbenringe für Verbrennungsmotoren. Hier arbeiten das Deutsche Zentrum für Luft und Raumfahrt (Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie) und die CVT GmbH & Co. KG, ein Hersteller von Spezialkeramiken, mit dem Kolbenhersteller KS Large Bore Pistons Germany GmbH zusammen. Zum Ende des Projekts sollen erste Prototypen in einem gefeuerten Motor getestet werden.

Ebenfalls im Fokus: Weitere Schadstoffminimierung

Im letzten Arbeitsschwerpunkt wird ein System zur Eliminierung des einzigen im Abgas auftretenden Luftschadstoffes NOx durch einen neuartigen SCR-Katalysator, welcher mit dem Reduktionsmittel H2 statt Harnstoff arbeitet, entwickelt. Die Partner Universität Leipzig (Institut für Technische Chemie) und Forschungszentrum Jülich (Institut für Energie- und Klimaforschung) finden geeignete Materialien und Bearbeitungsverfahren. Zusammen mit dem Pulverhersteller IBU-tec advanced materials AG und dem Katalysatorhersteller Interkat Catalyst GmbH sollen dann Prototypen hergestellt werden, die am Motorenprüfstand erprobt werden.

Das dreijährige Forschungsprojekt startete am 01.09.2022 und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im 7. Energieforschungsprogramm mit rund 2,36 Mio. Euro bei einer Förderquote von ca. 60% gefördert. Als Projektträger fungiert der Projektträger Jülich (PTJ).


Die 2G Energy AG gehört zu den international führenden Herstellern von Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen (KWK) zur dezentralen Erzeugung und Versorgung mit Strom und Wärme mittels der KWK-Technologie.

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