Institut für nachhaltige Wasserstoffwirtschaft

Die wissenschaftlichen Arbeiten im Bereich 4 „Systemskala“ des INW befassen sich mit der Verknüpfung der Wasserstoff-Konversionseinheiten mit den umliegenden anwendungsspezifischen Aggregaten zur Bildung eines optimierten Systems. Je nach Anwendung kann es sich bei dem betrachteten System zum Beispiel um ein Speichersystem (Kombination aus Elektrolyse, Konditionierung Wasserstoff/Speicherstoff, Hydrierreaktion) oder um ein Wasserstoffbereitstellungssystem (Kombination aus Dehydrierreaktion, Wasserstoffreinigung und Wasserstoffkompression) handeln.

Im Bereich 1 „Nanoskala“ des INW stehen die elementaren Vorgänge auf der Katalysatoroberfläche bei der Hydrierung und Dehydrierung von Wasserstoff-Speichermolekülen im Vordergrund. Neben der höchstmöglichen Produktivität und Effizienz geht es hier vor allem um eine Maximierung der Selektivität im Speicherzyklus, um Wasserstoffverluste und Degradation der Speichermoleküle zu vermeiden und die Kosten der Wasserstoffspeicherung weiter zu reduzieren.

Im Bereich 2 „Mesoskala“ des INW steht die Konfektionierung der katalytisch aktiven Zentren in einem geeigneten Katalysatorpellet oder katalytisch aktiven Formkörper im Vordergrund, um z. B. den Einsatz der entsprechenden Materialien in Großanlagen zu ermöglichen. Der Bereich untersucht und optimiert das komplexe Wechselspiel aus Stofftransport, Wärmetransport und katalytischer Reaktion auf Katalysatorpellet-Ebene.

Der Bereich 3 „Reaktorskala“ des INW beschäftigt sich mit der Skala der Hydrier- und Dehydrierapparate. In diesem Bereich sind durch Optimierung von Wärmemanagement und Hydrodynamik noch gewaltige Potentiale zur Steigerung der volumetrischen Produktivität zu heben, was insbesondere für alle Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Leistungsdichte erfolgskritisch ist.

Die wissenschaftlichen Arbeiten im Bereich 4 „Systemskala“ des INW befassen sich mit der Verknüpfung der Wasserstoff-Konversionseinheiten mit den umliegenden anwendungsspezifischen Aggregaten zur Bildung eines optimierten Systems. Je nach Anwendung kann es sich bei dem betrachteten System zum Beispiel um ein Speichersystem (Kombination aus Elektrolyse, Konditionierung Wasserstoff/Speicherstoff, Hydrierreaktion) oder um ein Wasserstoffbereitstellungssystem (Kombination aus Dehydrierreaktion, Wasserstoffreinigung und Wasserstoffkompression) handeln.