H2-iNFFra

Über das Projekt

Das Projekt „H2-Infrastruktur am NFF - H2-iNFFra [TUBS]“ am Niedersächsischen Forschungszentrum Fahrzeugtechnik (NFF) richtet fortschrittliche Großgeräte und Infrastrukturen für Wasserstoff- und Brennstoffzellensysteme ein. Das Ziel ist es, die gasförmige und flüssige Infrastruktur zur Unterstützung der Wasserstofftechnologie sowohl in der Forschung als auch in der praktischen Anwendung auszubauen. Die Einrichtung wird mit mehreren Brennstoffzellenprüfständen verschiedener Leistungsklassen, Brennstoffzellendiagnosewerkzeugen, einem Massenspektrometer und einem Wasserstoffverflüssigungssystemen ausgestattet.

Fragestellung & Motivation

Wasserstoff gilt als zentrales Element der Energiewende – insbesondere im Verkehrssektor, etwa für Nutzfahrzeuge, Schiffe, Flugzeuge und Schwerlasttransporte. Er kann dabei sowohl elektrochemisch in Brennstoffzellen als auch thermisch in Verbrennungskraftmaschinen genutzt werden. Für Transport und Speicherung kommen gasförmiger Wasserstoff (GH₂) und insbesondere tiefkalt verflüssigter Wasserstoff (LH₂) zum Einsatz. Eine alternative Form der Speicherung stellt Ammoniak (NH₃) dar – mit höherer volumetrischer Energiedichte als LH₂ und niedrigerem Energiebedarf für Verflüssigung und Transport. NH₃ bietet große Potenziale, etwa für Schifffahrt und Landwirtschaft, ist jedoch technologisch für Mobilitätsaspekte noch wenig erschlossen.

Das Projekt ist Teil einer Initiative der TU Braunschweig und des Fraunhofer IST: Beide Forschungseinrichtungen nutzen die NFF-Infrastruktur am Research Airport Braunschweig gemeinsam und forschen hier an Technologien für die effizientere Nutzung, Verteilung und Speicherung von Wasserstoff. Während am NFF bisher Brennstoffzellen mit maximal 2 Kilowatt Leistung getestet werden konnten, sollen innerhalb von drei Jahren Antriebsstärken von 5 bis zu 200 Kilowatt getestet werden können. Eine solche Prüfinfrastruktur ist an einer universitären Einrichtung in Norddeutschland einzigartig. Mit H2-iNFFra setzen die Braunschweiger Forscher*innen einen starken Impuls für die Transformation des Mobilitäts- und Energiesektors hin zur Klimaneutralität. Die entstehende Forschungsplattform wird nicht nur Innovationsmotor, sondern auch zentrale Kooperationsbasis für Wissenschaft und Industrie auf dem Weg in die Wasserstoffwirtschaft der Zukunft sein.

Vorgehensweise & Projektziel

Die erweiterte H₂-Infrastruktur wird zukünftige Innovationen ermöglichen, beispielsweise:

• Forschungsbetrieb eines Prüfstands für 200 kW FC-Stacks für Hochleistungs-Brennstoffzellenstapel in Kollaboration mit dem Projekt H2-iNFFra [IST] vom Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik [IST].
• Forschungsbetrieb von Brennstoffzellenstapeln zur Erforschung diagnostischer Methoden und innovativer Wassermanagementtechniken.
• Forschung zu Brennstoffzellen-Abgasen und Verbrennungsprozessen in der Verbrennungskraftmaschine im Betrieb mit H2 und NH3.
• Forschung zu Versorgungstechnologien mit GH2: Betriebsstrategien für Metallhydrid-Tanksysteme und Sektorenkopplung, Konzepte zur Wasserstoffrückgewinnung.
• Forschung zu Versorgungstechnologien mit LH2: Dezentrale Erzeugung von LH2, kryogenes Betanken und Tanksysteme, Management von Boil-off-Verlusten einschließlich Nanomaterialien und Nutzung der LH2-Exergie.
• Forschung zu kryogener Leistungselektronik, supraleitenden Systemen und supraleitenden Elektromotoren.