Chemische Energiespeicher

Vor dem Hintergrund einer zunehmenden Sektorkopplung spielt die Umwandlung von elektrischer in chemische Energie eine entscheidende Rolle. Fraunhofer-Forscher arbeiten beispielsweise an entsprechenden Power-to-Gas-Verfahren, welche die chemische Speicherung von Energie in Form von Wasserstoff oder Methan ermöglichen.

Kompetenzen der Fraunhofer-Allianz Energie im Bereich Chemische Energiespeicher

Power-to-X (Gas inkl.)

Angesichts der zunehmenden Sektorkopplung werden Konzepte zur Speicherung bzw. Umwandlung von Energie in andere Energieformen notwendig. Anhand von Power-to-Gas-Technologien kann eine Langzeitspeicherung erneuerbarer Energien in Form von Wasserstoff (durch Wasserelektrolyse) oder Methan umgesetzt werden. Wasserstoff besitzt eine hohe Energiedichte und bietet Möglichkeiten zur emissionsfreien Energieversorgung. So haben Fraunhofer-Forscherinnen und Forscher beispielsweise als Referenzprojekt für emissionsfreie Mobilität eine solar versorgte Wasserstoff-Tankstelle realisiert. In weiteren Projekten werden Konzepte zur Methanisierung von Wind-H2 und Biogas-CO2 einschließlich Co-Elektrolyse untersucht und validiert. Power-to-X Technologien können auch genutzt werden, um Chemikalien für die weitere stoffliche Nutzung zu produzieren. So haben sich Fraunhofer-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Rahmen des Fraunhofer Leitprojekts „Strom als Rohstoff“ mit der elektrochemischen Herstellung von Wasserstoffperoxid befasst. In weiteren Vorhaben werden beispielsweise kontinuierliche elektrochemische Verfahren zu Gewinnung von Oligo- und Polymeren aus Lignin Abbauprodukten untersucht.

Projekte aus dem Kompetenzbereich

 

Strom als Rohstoff

Im Fraunhofer-Leitprojekt »Strom als Rohstoff« wurden die erforderlichen Kompetenzen, Produkte, Prozesse und Dienstleistungen für Prozessindustrie und Energiewirtschaft nun entwickelt.

 

POWER-MEE

POWER-MEE erforscht und entwickelt Hochleistungs-Membranelektrodeneinheiten (MEEs) für die Wasserelektrolyse mit geringer Katalysatorbeladung und Polarisation in den Elektroden.

 

MMH2P

MMH2P entwickelt einen portablen, modularen Wasserstoffspeicher, der mit dem Cross Dynamic Energy Management (XDEMS) anwendungsabhängig das Betriebs- und Lastmanagement bei Insel- als auch Netzlösungen übernimmt.

 

Energieverbund Freiburg

Experten des Fraunhofer ISE aus den Fachgebieten Power-to-Gas sowie Energiemanagement und Netze entwickeln gemeinsam mit der Hochschule Offenburg Betriebsführungsalgorithmen für Power-to-Gas-Anlagen.

 

COLYSSY

Im Projekt COLYSSY wird ein integriertes Verfahren zur Herstellung chemischer Wertstoffe aus industriellen Abgasströmen und Wasser entwickelt und technisch demonstriert.

 

HydroMetha

Mit dem Flaggschiff-Projekt HYDROMETHA wird ein neuartiges, vollständig integriertes System der CO2 + H2O Hochtemperatur-Co-Elektrolyse (Co-SOEC) und der katalytischen Methanisierung entwickelt.

 

Katalysator-entwicklungen

Das Fraunhofer IMM entwickelt Katalysatoren und katalytische Beschichtungen für Mikrostrukturen - optimal angepasst an den jeweiligen Prozess.