TOWEWA - LH₂ Wertschöpfungsketten

Über das Projekt

TOWEWA: Bewertung und thermodynamische Optimierung von Wertschöpfungsketten für Flüssigwasserstoff – Verflüssigung, Speicherung, Transport, Betankung, Regasifizierung

Ausgangslage, Problemstellung und Motivation:

Mit dem Bedeutungsgewinn von Wasserstoff als Energieträger wächst auch der Bedarf an Forschung und Entwicklung im Zusammenhang mit den verschiedenen Wasserstoffspeicherformen. Flüssiger Wasserstoff (LH2) stellt eine Speicherform für hochreinen Wasserstoff dar, die im Vergleich zu Druckgasspeichern eine relativ hohe volumetrische Energiedichte besitzt. Wertschöpfungsketten für LH2 weisen derzeit noch einen geringen Technologiereifegrad auf und bringen viele Herausforderungen mit sich, die u.a. mit den extremen Speicherbedingungen zusammenhängen (Temperatur des LH2 bei 1 bar: -253 °C). Die Optimierungspotentiale möglicher LH2-Wertschöpfungsketten sind bisher nicht ausreichend erforscht und daher nicht annähernd ausgeschöpft.
In Zusammenarbeit mit der Ostfalia und der TLK-Thermo GmbH werden in TOWEWA Wertschöpfungsketten für LH2 bewertet und thermodynamisch optimiert – von der Verflüssigung über die Speicherung und den Transport hin zur Betankung und Regasifizierung.

Zielsetzung:

In TOWEWA soll eine neuartige Modellbibliothek bereitgestellt werden, mit deren Hilfe komplette LH2-Wertschöpfungsketten thermodynamisch abgebildet und ökonomisch abgeschätzt werden können. Die Schwerpunkte an der TU Braunschweig liegen in der technologischen Konzipierung und Bewertung von Maschinen zur Rückgewinnung kryogener Exergie aus LH2 bei der Regasifizierung sowie der optimalen Kopplung von Elektrolyse und Verflüssigungsprozessen. Zudem wird der Einsatz von LH2 in Kleinflugzeugen untersucht. Dies umfasst die Auswahl und Optimierung von Antriebsstrang-Topologien im wasserstoffbetriebenen Kleinflugzeug sowie Betrachtung und Bewertung der bedarfsgerechten LH2-Erzeugung am Kleinflughafen mittels dezentraler Wasserstoffverflüssigung.