GrInHy

Bisher sind die Möglichkeiten der Einbindung erneuerbarer Energien in den Verbund eines integrierten Hüttenwerkes beschränkt. Wasserstoff, der unter Einsatz von Strom aus erneuerbaren Energien mittels Elektrolyse aus Wasser gewonnen wird, könnte dahingehend eine weitere Option bieten. In der dreijährigen Laufzeit des Projekts GrInHy-Projekts(Green Industrial Hydrogen via reversible high-temperature electrolysis) gilt es, neben weiteren Zielen mindestens 7.000 Betriebsstunden zu realisieren. Erstmalig wird die technisch-ökonomische Machbarkeit eines solchen Vorhabens geprüft.

Die Anlage basiert auf der Technologie der Festoxidzellen (Solid Oxid Cells, SOC). Sie ermöglicht den wechselnden, reversiblen Betrieb der Anlage. Damit kann die Anlage sowohl im Elektrolyse-Modus Wasserstoff als auch im Brennstoffzellen-Modus Strom erzeugen. Die Einkopplung von (Ab-)Wärme steigert dabei nicht nur die Primärenergieeffizienz, sondern ermöglicht auch höchste elektrische Wirkungsgrade bei der Wasserstofferzeugung.

Das EU-Förderprojekt wird von acht Partnern aus fünf unterschiedlichen EU-Mitgliedsstaaten umgesetzt. Die Projektkoordination übernimmt dabei die Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH. Als Technologieführer ist die sunfire GmbH nicht nur für den Anlagenbau, sondern auch die technische Koordination der wissenschaftlichen Arbeitspakete verantwortlich. Boeing Research & Technology Europe S.L.U. übernimmt die Konzeption und Realisierung der notwendigen Wasserstoffaufbereitungsanlage, um die benötigten Qualitäten zu garantieren. Als Betreiber eines integrierten Hüttenwerks mit eigenem Heizkraftwerk kann die Salzgitter Flachstahl GmbH auf die vorhandene Infrastruktur, bestehend aus Wasserstoff-, Erdgas- und Wärmenetze, zurückgreifen. Dies gewährleistet nicht nur eine möglichst kosteneffiziente Einbindung der Anlage sondern bietet auch unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten. Die europäischen Partner Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy, EIfER Europäisches Institut für Energieforschung EDF-KIT EWIV, Ústavu fyziky materiálů Akademie věd České republiky und Politecnico di Torino befassen sich bei der projektbegleitenden Forschung. Unter anderem soll über Simulationen und Tests der Stacks sowie der eingesetzten Materialien die Anlagenlebensdauer verbessert werden.

GrInHy besitzt sieben Hauptziele.

Ausschreibungsbezogene Ziele:

-          Upscaling der SOC-Technologie über den Bau einer 150 kWAC-Versuchsanlage

-          Nachweis eines elektrischen Wirkungsgrades von über 80 %, bezogen auf den Heizwert

-          Demonstration einer Lebensdauer von über 10.000 h mit einer Degradationsrate von
           unter 1%/1.000 h

-          Realisierung eines Anlagenbetriebs von über 7.000 Betriebsstunden zur Produktion von
           Wasserstoff, der die Qualitätsansprüche der Stahlindustrie erfüllt

Weitere Ziele:

-          Ausarbeitung einer Produkt-Roadmap zur Identifikation von Schwerpunkten für die weitere
           Entwicklung der Technologie und Potenzialen zur Kostenreduktion

-          Datenerhebung für die belastbare Aufschlüsselung derzeitiger Systemkosten

-          Einbindung eines reversiblen Elektrolyseurs in ein relevantes Industrieumfeld

 

In der folgenden Tabelle sind die wesentlichen Daten zum Projekt zusammengestellt. 

ProjektnameGrInHy
StandortSalzgitter
VerantwortlicherSalzgitter Mannesmann Forschung GmbH
KategorieVersuchsanlage
Nutzungspfadstoffliche Nutzung
Eingangsleistung Strom150 kW
Betriebszustandin Bau, Inbetriebnahme in 2016
KooperationspartnerSalzgitter Flachstahl GmbH (DE); Boeing Research & Technology Europe S.L.U. (ES); sunfire GmbH (DE); Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy (FI); EIfER Europäisches Institut für Energieforschung EDF-KIT EWIV (DE); Ústavu fyziky materiálů Akademie věd České republiky (CZ); Politecnico di Torino (IT)
H2-Produktion40 Nm3 / h
CH4-Produktionkeine

CO2-Quelle für Methanisierung

keine

Wärmenutzungca. 30 kWth
Anlagenkomponenten

• reversibler Generator, basierend auf der Festoxidzellen-Technologie (Solid Oxide Cell, SOC)  
• Wasserstoff-Aufbereitungseinheit (Hydrogen Processing Unit, HPU), bestehend aus Druckwechseladsorptionsanlage und Kompressor

Projekt-Website

www.green-industrial-hydrogen.com

 

This project has received funding from the Fuel Cells and Hydrogen 2 Joint Undertaking under grant agreement No 700300.

This Joint Undertaking receives support from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme and Hydrogen Europe and N.ERGHY.