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Ausschreibender Bereich: IEK-3 - Techno-ökonomische Systemanalyse
Kennziffer: 2020M-080, (Wirtschafts-)Ingenieurswesen

Masterarbeit: Techno-ökonomische Bewertung türkisfarbenen Wasserstoffs

Hintergrund
Das Institut für techno-ökonomische Systemanalyse (IEK-3) des Forschungszentrums Jülich unterstützt mit seinen Modellen und Analysen Entscheidungsträger aus Wissenschaft, Politik und Wirtschaft dabei, die Treibhausgasemissionen des Energiesystems zu reduzieren.

Inhalt
Wasserstoff kann als ein Schlüssel zur Kopplung der Energiesektoren Verkehr, Strom und Wärme wesentlich zur Erreichung der (inter-)nationalen Klimaziele beitragen. Dazu muss der Wasserstoff möglichst CO2-frei produziert werden. Eine zurzeit häufig diskutierte Option ist die Erzeugung von türkisem Wasserstoff auf Basis einer Methanpyrolyse, in der Erdgas thermisch in einem Hochtemperaturreaktor in seine Bestandteile Wasserstoff und Kohlenstoff zerlegt wird. Der feste Kohlenstoff kann dann z. B. als Rohstoff für die Produktion von Leichtbaustoffen oder in der Batteriefertigung genutzt werden. Das Ziel dieser Arbeit ist die Ermittlung einer kostenoptimalen Prozesskette zur Erzeugung von günstigem, möglichst CO2-freiem türkisen Wasserstoff und einer darauf aufbauenden Bewertung der Konkurrenzfähigkeit gegenüber Wasserstoff aus anderen Quellen. Dazu sind neben der Erzeugung des Wasserstoffs und der Abnahme des Kohlenstoffs auch der Transport und die Distribution in die Betrachtung einzubeziehen. Diese wird ergänzt durch eine Analyse des Einflusses einer CO2-Bepreisung von kohlenstoffhaltigen Energieträgern.

Aufgabenbeschreibung

  • Literaturrecherche zu den Themen türkiser Wasserstoff / Methanpyrolyse und Standortanalyse
  • Erstellung eines Anforderungskatalogs geeigneter Standorte
  • Erstellung einer Technologiedatenbank, die den aktuellen Stand und den erwarteten, zukünftigen Fortschritt aufzeigt
  • Nutzung eines geeigneten Werkzeugs zur Wirtschaftlichkeitsberechnung
  • Durchführung von Modellrechnungen und Validierung der Ergebnisse
  • Bewertung des Potenzials für türkisen Wasserstoff durch Vergleich mit anderen Erzeugungspfaden

Anforderungen

  • Studium des (Wirtschafts-)Ingenieurswesens oder eines vergleichbaren Studiengangs
  • Vorkenntnisse in der Wirtschaftlichkeitsanalyse wünschenswert
  • Interesse an energietechnischen und energiewirtschaftlichen Fragestellungen
  • Selbstständige und analytische Arbeitsweise

Unser Angebot

  • Eine vielseitige, hochmotivierte Arbeitsgruppe internationaler Prägung innerhalb einer der größten Forschungseinrichtungen in Europa
  • Eine hervorragende wissenschaftliche und technische Infrastruktur
  • Die Möglichkeit der aktiven Mitgestaltung des Energiesystems der Zukunft
  • Intensive Betreuung der Arbeit im HomeOffice und in Abhängigkeit von den Rahmenbedingungen auch vor Ort

Ansprechpartner:

Bastian Gillessen
Institut für Energie- und Klimaforschung
IEK-3: Technoökonomische Systemanalyse
Forschungszentrum Jülich GmbH
52425 Jülich

Mobil +49 160 / 95 83 84 89
Email: ba.gillessen@fz-juelich.de

Internet: https://fz-juelich.de/iek/iek-3