Energieforschung
Effiziente Zink-Ionen-Batterie für zuverlässige Ladeinfrastruktur im Automobilbereich (ZEBRA)
- Ausschreibung: CETP Call 2024
- Projektpartner:
TU Dresden (Sachsen, Deutschland)
Elbe Cell Technology GmbH (Sachsen, Deutschland)
AIT Austrian Institute of Technology GmbH (Österreich)
Stiftelsen Chalmers Industriteknik (Schweden)
Chalmers Technische Universität (Schweden)
Mattr Collective AB (Schweden) - Projektlaufzeit: 15.12.2025 - 31.12.2027
- Budget sächs. Teilprojekte: 704.179,97 €
- Gesamtbudget des internationalen Verbundprojekts:
2.219.827,17 €
Energiespeicherung spielt eine entscheidende Rolle bei der Nutzung erneuerbarer Energien, da diese aufgrund ihrer intermittierenden und variablen Natur (z. B. Solar- und Windenergie) stark schwanken. Der kommerzielle Erfolg von Lithium-Ionen-Batterien (LIBs) beim Antrieb von Elektrofahrzeugen unterstützt zwar die Elektrifizierung, jedoch bestehen weiterhin erhebliche Herausforderungen für den umfassenden Einsatz im Stromnetz – insbesondere aufgrund des Fehlens nachhaltiger, kostengünstiger und sicherer Energiespeichertechnologien. LIBs gelten für stationäre Energiespeicher nicht als nachhaltige Lösung, da sie teuer sind, kritische Rohstoffe benötigen und in der Massenproduktion sehr energieintensiv sind. Um den Übergang zu sauberer Energie in Europa zu beschleunigen, wird ZEBRA ein fortschrittliches, zinkbasiertes Batteriesystem entwickeln, das effiziente und zuverlässige Energiespeicherlösungen für erneuerbare Energien in einem flexiblen Ladesystem bietet. Damit sollen Probleme der inkonsistenten Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen adressiert werden, indem überschüssige Energie während Zeiten hoher Produktion gespeichert und in Phasen geringer oder fehlender Produktion eine stabile Energieversorgung ermöglicht wird. Das Call-Modul CM2024-02 Energy system flexibility: renewable production, storage and system integration steht dabei im Mittelpunkt von ZEBRA.
Das Ziel von ZEBRA ist es, über den Stand der Technik hinauszugehen, indem sichere, nachhaltige und kosteneffiziente wässrige Zink-Ionen-Batterien (ZIBs) entwickelt und in stationäre Energiespeichersysteme (SESS) integriert werden – als Alternative zu den bestehenden, problembehafteten LIBs, um der wachsenden Energienachfrage im mittel- und langfristigen SESS-Bereich sowie den Lieferkettenproblemen von LIBs in Europa zu begegnen. ZEBRA wird bahnbrechende Fortschritte für die nächste Generation von SESS erzielen, welche die gesamte Wertschöpfungskette abdecken: von der nachhaltigen Produktion der ZIBs durch verbesserte Aktivmaterialien bis hin zur Entwicklung eines speziell für wässrige wiederaufladbare Batterien angepassten Batterie-Management-Systems (BMS). Auf Grundlage der Projektergebnisse werden wässrige ZIBs mit hoher Leistungs- und Energiedichte, niedrigen Herstellungskosten und nachhaltiger Produktion für die Integration mit dem dedizierten BMS in realen SESS-Anwendungen demonstriert.
Reduced production costs AEMElectrolyzer (AEM-EC) (HyReCo)
- Ausschreibung: CETP Call 2024
- Projektpartner:
Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) (Sachsen, Deutschland)
Albert Schmutzler Schnitt- und Stanzwerkzeuge (Deutschland)
Polytechnic University Hauts de France (Frankreich)
Technical University of Ostrava (Tschechien) - Projektlaufzeit: 01.11.2025 - 30.06.2028
- Budget sächs. Teilprojekte: 1.154.431 €
- Gesamtbudget des internationalen Verbundprojekts:
1.719.194 €
Grüner Wasserstoff, der durch Elektrolyse von Wasser und aus erneuerbaren Energiequellen
hergestellt wird, stellt eine Chance für die nachhaltige Dekarbonisierung verschiedener Emissionssektoren
dar. Die Prognose für 2030 geht bereits von einem immensen Bedarf von 120 GW an
grünem Wasserstoff in Europa aus. Die entscheidende Herausforderung besteht darin, die europäische
Elektrolyseur-Produktion zu steigern und gleichzeitig die Kosten schnell und deutlich zu
senken. Hierfür muss in Europa wettbewerbsfähiger Wasserstoff produziert werden. HyReCo
antwortet auf diese Dringlichkeit mit der gezielten Weiterentwicklung von Anionenaustauschmembran-
Elektrolyseuren (AEM-EC). Möglicherweise kann die Anionenaustauschmembran-
Technologie eine Lösung bieten. Diese vergleichsweise kostengünstige Methode der wasserabspaltenden
Wasserstofferzeugung auf der Grundlage des Anionenaustauschs erfordert weder teure
Katalysatoren noch per- und polyfluorierte Chemikalien (PFAS). Die derzeitigen Herausforderungen
für AEM sind jedoch ihre Produktionsprozesse, die nur für kleine Zellen und kleine Mengen ausgelegt
sind. Folglich führt dies zu hohen Kosten. Darüber hinaus besteht die Notwendigkeit, die Zuverlässigkeit
und Lebensdauer von AEM-ECs zu verbessern. HyReCo strebt an, eine kosteneffiziente, robuste
AEM-Zelle für die industrielle Massenproduktion zu entwickeln, die in Stacks oder Systemen implementiert
und in einer Vielzahl von Anwendungsszenarien eingesetzt werden kann. Im Rahmen des
Vorhabens werden folgende Zielkorridore für die Demonstrationszelle gegenüber auf dem Markt
verfügbaren Zellen/ Komponenten angestrebt:
(1) Senkung der Produktionskosten für BP-HP / BPP
a) Projektziel der Senkung im Labormaßstab bis zu 30 %
b) bei serienreifer industrieller Anwendung sind bis zu 80 % möglich
(2) Verbesserung des Wirkungsgrades und der Lebensdauer der AEM-Technologie, Projektziel mit
Nachweis in digitalen Zwillingen bzw. Simulationen von bis zu 20 % gegenüber auf dem Markt
erhältlichen Produkten
Hydrogen Production at Very High Current Densities in Flow-Engineered Alkaline Electrolyser Stacks - HyFlow
- Ausschreibung: CETP Call 2024
- Projektpartner:
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM (Sachsen, Deutschland)
Jentec GmbH Ingenieurbüro&Maschinenbau (Sachsen, Deutschland)
JEMA sa (Belgien)
OU STARGATE HYDROGEN SOLUTIONS (Estland)
UNIVERSITE CATHOLIQUE DE LOUVAIN (Belgien) - Projektlaufzeit: 01.12.2025 - 30.11.2028
- Budget sächs. Teilprojekte: 244.724,96 € (IFAM), 311.724,15 €(JenTec)
- Gesamtbudget des internationalen Verbundprojekts:
1.630.474 €
Trotz ihrer Ausgereiftheit und Robustheit für die großtechnische Wasserstoffproduktion (H₂) kann die Leistung der alkalischen Wasserelektrolyse (AWE) noch erheblich verbessert werden. Die AWE ist im industriellen Maßstab oft auf niedrige Stromdichten, relativ geringe Wirkungsgrade und langsame Reaktionsgeschwindigkeiten beschränkt. Dies treibt die Kosten für die Wasserstoffproduktion in die Höhe und behindert somit ihre Wettbewerbsfähigkeit und kommerzielle Etablierung. Um die Substitution fossiler Brennstoffe zu beschleunigen und grünen H₂ wirtschaftlich rentabel zu machen, müssen seine Produktionskosten deutlich sinken, insbesondere im Vergleich zur Dampfreformierung von Methan (SMR), die 3,8 €/kg H₂ kostet, gegenüber 6,6 €/kg für die Elektrolyse. Die Investitions- und Stromkosten machen 57 % bzw. 40 % der H₂-Produktionskosten aus. Das HyFlow-Projekt zielt darauf ab, diese Herausforderungen durch die Weiterentwicklung der AWE-Technologie anzugehen und befasst sich mit dem Zielthema »Wasserstoff- und erneuerbare Kraftstoffproduktion unter Verwendung neuer und verbesserter Verfahren”. Es wird die Investitionskosten durch den Einsatz von 6,5-mal kleineren, effizienteren Elektrolyse Stacks senken und den Stromverbrauch durch eine verbesserte Zelleffizienz (Spannungsabfall von 1,9 V auf 1,6 V) um 20 % reduzieren. Die von HyFlow vorgeschlagene Technologie soll zu einer wesentlich effektiveren und effizienteren Produktion von grünem Wasserstoff im Vergleich zu den derzeitigen AWE-Technologien im industriellen Maßstab führen. Das übergeordnete Ziel des HyFlow-Projekts ist es, die Investitions- und Stromkosten der alkalischen Wasserelektrolyse deutlich zu senken, indem eine PEM-ähnliche Leistung (≥1,5 A/cm²bei ≤ 2 V/Zelle) in einem alkalischen Elektrolyse-Stack demonstriert wird, um die Umstellung auf saubere Energie zu beschleunigen. Dies soll durch Flow-Engineering poröser Transportelektroden (PTEs) und fortschrittlicher Elektrodenbeschichtungen erreicht werden. Der Effekt wurde von der UCLouvain auf Zellebene (4 cm²) unter Laborbedingungen (TRL 3) nachgewiesen und kürzlich in Nature Communications veröffentlicht.
Green Hydrogen Production with Thermally Sprayed Nickel Cathodes in Water Electrolysis (HydroNiCE)
- Ausschreibung: CETP Call 2024
- Projektpartner:
CMMC GmbH (Sachsen, Deutschland)
Sunfire GmbH (Sachsen, Deutschland)
TU Chemnutz (Sachsen, Deutschland)
UNIVERSITE DE TECHNOLOGIE DE BELFORT - MONTBELIARD (Frankreich)
VYZKUMNY A ZKUSEBNI USTAV PLZEN SRO (Tschechien) - Projektlaufzeit: 01.01.2026 - 31.10.2028
- Budget sächs. Teilprojekte: 719.201 €
- Gesamtbudget des internationalen Verbundprojekts:
1.379.731 €
Grüner Wasserstoff spielt eine zentrale Rolle beim Übergang zu einer kohlenstoffarmen und nachhaltigen Energiezukunft. Eine effiziente Produktion ist entscheidend, um Wasserstoff als praktikable und skalierbare Lösung zu nutzen, die wirtschaftliche Tragfähigkeit zu sichern, Ressourcen zu schonen und die Auswirkungen des Klimawandels zu reduzieren. Die alkalische Wasserelektrolyse (AEL) ist aufgrund ihrer Robustheit und Nachhaltigkeit in besonderer Weise für die großskalige Herstellung von grünem Wasserstoff geeignet. Sie zeichnet sich durch eine hohe Systemstabilität und lange Lebensdauer aus. Zudem bietet sie eine hohe Toleranz gegenüber Schwankungen in der Stromversorgung, was sie insbesondere für den Betrieb mit erneuerbaren Energiequellen attraktiv macht. Die Leistungsfähigkeit der Kathoden spielt eine zentrale Rolle für die Gesamteffizienz des Elektrolyseprozesses. Sie hängt wesentlich von der verfügbaren Reaktionsoberfläche, der elektrischen Leitfähigkeit und der katalytischen Aktivität des Materials ab. Ökonomische Lösungsansätze greifen daher auf nicht-edelmetallbasierte Elektrodenwerkstoffe zurück. Nickelbasierte Systeme bieten hierbei einen ausgewogenen Ansatz hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Effizienz. Ein Ansatz zur Steigerung der Leistungsfähigkeit derartiger Materialien ist die Erhöhung der reaktiven Oberfläche. Besonders geeignet sind hierfür feingliedrige, offenporige Strukturen, die eine verbesserte Gasdiffusion und einen optimierten Massentransport ermöglichen. Thermisch gespritzte Schichtsysteme bieten sich für diesen Ansatz in besonderer Weise an. Durch die gezielte Einstellung von Porosität und innerer Oberfläche kann die katalytische Aktivität erhöht, die Gasblasenablösung verbessert und der Massentransport optimiert werden, was sowohl die Elektrolyseleistung als auch die Haltbarkeit der Elektroden erhöht. Raney-Nickel stellt aufgrund seiner hohen katalytischen Aktivität und Stabilität in alkalischen Medien eine vielversprechende Grundlage für thermisch gespritzte Beschichtungen dar. Im geplanten Projekt werden neue nickelbasierte Legierungen entwickelt und durch thermisches Spritzen verarbeitet, wobei die innere Porosität gezielt durch selektives Auslaugen von Bestandteilen des Schichtsystems erhöht wird. Dadurch entsteht eine großflächige, hochaktive und strukturstabile Kathodenoberfläche. Die resultierende poröse Kathodenstruktur wird im industriellen Maßstab getestet, um das Potenzial für Effizienzsteigerungen der Wasserstoffentwicklung und die Senkung des Energieverbrauchs in der alkalischen Elektrolyse zu bewerten.
Energieeffiziente Kopplung der Hochdruckgasifizierung von biogenen Sedimenten mit grünem Wasserstoff für die kostengünstige Herstellung von Kerosin (Bio-HydroFuel)
- Ausschreibung: CETP Call 2024
- Projektpartner:
TU Bergakademie Freiberg (Sachsen, Deutschland)
DBI-Virtuhcon GmbH (Sachsen, Deutschland)
Königliche Technische Hochschule Stockholm (Schweden)
CAC ENGINEERING GmbH (Deutschland)
H&O Development AB (Schweden)
Teknikmarknad (Schweden)
University of Chemistry and Technology (Tschechien) - Projektlaufzeit: 01.12.2025 - 30.11.2028
- Budget sächs. Teilprojekte: 1.041.200€
- Gesamtbudget des internationalen Verbundprojekts:
2.515.461€
Eine wichtige Rolle bei der Reduzierung der CO2-Emissionen des Luftverkehrs werden nachhaltig erzeugte Flugkraftstoffe spielen. Solche Kraftstoffe - die als SAF (sustainable aviation fuel) bezeichnet werden - setzen zwar, wie auch die konventionellen, aus Erdöl hergestellten Flugkraftstoffe, bei ihrer Verbrennung in den Flugzeugturbinen klimaschädliche CO2-Emissionen frei. Bei der Herstellung von SAF wird aber CO2 aus der Luft aufgenommen und im Flugkraftstoff zwischengespeichert, so dass ein geschlossener CO2-Kreislauf entsteht. Als kostengünstiger Rohstoff für die Produktion von SAF können biogene Sedimente (abgestorbene Algen und Plankton) in Meeren und Binnengewässern genutzt werden. Algen und Plankton nehmen bei ihrem Wachstum CO2 aus der Luft auf, der letztendlich als organischer Kohlenstoff im Sedimentschlamm abgelagert wird. Der Sedimentschlamm setzt wiederum bei seiner Zersetzung die klimaschädlichen Gase CO2 und Methan sowie weitere Schadstoffe (Schwermetalle, PFAS) frei. Falls die biogenen Sedimente für die Herstellung von synthetischen Flugkraftstoffen genutzt werden, wird der organische Kohlenstoff in dem Flugkraftstoff gebunden und genutzt, anstatt unkontrolliert zu entweichen. In dem Verbundvorhaben Bio-HydroFuel haben sich sächsische Unternehmen und Hochschulen mit Partnern aus Schweden und der Tschechischen Republik zusammengeschlossen, um ein neues Verfahren zur Herstellung von Flugkraftstoffen aus bislang ungenutzten biogenen Sedimenten zu entwickeln und unter Realbedingungen zu erproben. Das Verfahren stellt eine Kombination der Synthesegaserzeugung aus aufbereiteten biogenen Sedimenten mittels der sogenannten Wirbelschichtgasifizierung und der anschließenden Nutzung des erzeugten Synthesegases für die Herstellung von normgerechten Flugkraftstoffen über einen mehrstufigen Syntheseprozess dar. Die CAC ENGINEERING GmbH aus Chemnitz und die DBI-Virtuhcon GmbH aus Freiberg wollen in den nächsten 3 Jahren gemeinsam mit dem Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (IEC) der TU Bergakademie Freiberg an der Entwicklung der erforderlichen Syntheseschritte mitarbeiten. Hierfür wird eine Pilotanlage in Freiberg genutzt, die derzeit vom IEC in Zusammenarbeit mit der CAC ENGINEERING GmbH im Rahmen eines laufenden Forschungsprojekts aufgebaut wird, um regeneratives Methanol in Flugkraftstoffe umzuwandeln. In dem Bio-HydroFuel-Projekt soll erforscht werden, ob neben reinem Methanol auch Gemische von Methanol mit weiteren Reaktionsprodukten, insbesondere mit Dimethylether, eingesetzt werden können und welchen Einfluss die Zusammensetzung des Einsatzstoffes auf die Ausbeute und Qualität der erzeugten Flugkraftstoffe hat. Basierend auf den Versuchsergebnissen wird die DBI-Virtuhcon GmbH die Marktpotenziale für die Umsetzung des neuen Produktionsverfahrens zur Herstellung von Flugkraftstoffen aus biogenen Sedimenten bewerten. Anschließend wird die CAC ENGINEERING GmbH ein Konzept für eine hochskalierte Produktionsanlage erstellen. Bei Vorliegen der entsprechenden wirtschaftlichen und politischen Rahmenbedingungen können die ersten kommerziellen Produktionsanlagen ab 2030 geplant und gebaut werden, was für eine erhebliche Umsatzsteigerung und die Auslastung der hochqualifizierten Arbeitsplätze in sächsischen Anlagenbau sorgen wird.
Effiziente Produktion von Strom und Biokoks durch Hochdruckgasifizierung von landwirtschaftlichen Abfällen und Reststoffen (AG Power)
- Ausschreibung: CETP Call 2023
- Projektpartner:
TU Bergakademie Freiberg (Sachsen, Deutschland)
Königliche Technische Hochschule Stockholm (Schweden)
Research Institutes of Sweden (Schweden)
Phoenix BioPower (Schweden)
Polytechnische Universität Portalegre (Portugal)
Projektlaufzeit: 01.12.2024-30.11.2027 - Budget sächs. Teilprojekte: 328.800€
- Gesamtbudget des internationalen Verbundprojekts:
1.260.428€
Europäischen Energiesystem durch erneuerbare Energiequellen ersetzt werden. Die Stromerzeugung
aus biogenen Rohstoffen (Biostrom) kann bei diesem Übergang eine Schlüsselrolle übernehmen. Vor
diesem Hintergrund sollen im Vorhaben AG-Power innovative Lösungen für die effiziente Produktion
von Biostrom und Biokoks aus landwirtschaftlichen Reststoffen entwickelt und unter
praxisrelevanten Bedingungen validiert werden. Der Fokus liegt dabei auf einer Verfahrenskopplung
der Biomassegasifizierung zur Erzeugung von Synthesegas (Hauptbestandteile H2 und CO) mit der
Gasturbinentechnologie zur Stromproduktion aus Synthesegas. Mit diesem System, das als BTC
(Biomass-fired Top Cycle) bezeichnet wird, können elektrische Wirkungsgrade von bis zu 55 % und
elektrische Erträge (Strom/Wärme-Verhältnis) von bis zu 1,4 erreicht werden. Im Vorhaben wird die
Erzeugung von Synthesegas aus landwirtschaftlichen Reststoffen in einem neuartigen
Wirbelschichtreaktor erforscht, der auf einer Kombination von stationären und zirkulierenden
Wirbelschichten beruht und die Koproduktion von Synthesegas und Biokoks mit anschließender
Abtrennung von Biokoks vom Produktgemisch ermöglicht. Ziel des Vorhabens AG-Power ist es, BTC-
Anlagen für die Koproduktion von Biostrom und Biokoks mit einer höheren Leistung, einem höheren
Anteil der Stromerzeugung und einer größeren Rohstoffflexibilität zu entwickeln und für den
Markttransfer vorzubereiten. Das Vorhaben soll die Vorteile des BTC-Systems gegenüber dem
derzeitigen Stand der Technik hinsichtlich der Prozesseffizienz, Flexibilit, Produktqualität und
Wirtschaftlichkeit demonstrieren.
Kontakt
• Ansprechperson IWU: Felix Baitalow
( felix.baitalow@iec.tu-freiberg.de, +49 3731 394511)
Solar-Activated Hydrogen production – Advanced Research and Application (SAHARA)
- Ausschreibung: CETP Call 2023
- Projektpartner:
Fraunhofer IWS (Sachsen, Deutschland)
Frauenhofer IKTS (Sachsen, Deutschland)
HyCentA Research GmbH (Österreich)
University of Southern Denmark (Dänemark)
CETIM Technology Centre (Spanien)
Redeem Solar Technologies (Österreich) - Projektlaufzeit: 01.12.2024-30.11.2027
- Budget sächs. Teilprojekte: 421.885,82€ (IKTS), 502.898,16€ (IWS)
- Gesamtbudget des internationalen Verbundprojekts:
2.191.851€
- Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS
- Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
Der Europäische Green Deal strebt bis 2050 eine wettbewerbsfähige und klimaneutrale EU-Wirtschaft an, wobei die Dekarbonisierung der europäischen Industrie und des Verkehrssektors auf der Grundlage der Erzeugung erneuerbarer Energieträger von entscheidender Bedeutung ist. Erneuerbares Wasserstoff (grünes H2) gilt als Schlüsselkomponente in der skizzierten Lösung zur Erreichung der Klimaneutralitätsziele des Green Deal bis 2050. Der Hauptgrund, warum fossile Brennstoffe immer noch als Rohstoff für die H2-Erzeugung gewählt werden, sind ihre geringeren Kosten. Daher ist die Senkung der Investitions- und Betriebskosten der Produktion von erneuerbarem Wasserstoff von entscheidender Bedeutung, um eine deutliche Verlagerung hin zu grünem H2 zu erreichen. Zu den Hauptzielen von SAHARA gehört die Entwicklung einer neuartigen Photoelektrode mit hoher Materialausnutzung, erhöhter Lebensdauer und niedrigem Gehalt an kritischen Materialien (CRM) unter Verwendung innovativer Beschichtungsverfahren. Darüber hinaus sollen bahnbrechende Zelldesigns entwickelt und die Systemintegration umgesetzt werden, um die Effizienz zu steigern. Ein weiterer Schwerpunkt des Projekts ist die Sicherstellung von Nachhaltigkeit und hoher Recyclingfähigkeit durch durchdachtes Design. Dies wird durch die transnationale Zusammenarbeit möglich, die Fachwis-sen in den Bereichen Katalysator- und Elektrodenherstellung, Photoreaktordesign und -tests, Recycling sowie wirtschaftliche und ökologische Bewertung bündelt. Das SAHARA-Projekt steht im Einklang mit dem Ziel des Europäischen Green Deal, bis 2050 eine klimaneutrale Wirtschaft zu erreichen. Mit dem Schwerpunkt auf TRI 3 geht es auf den Bedarf an erneuerbarer Wasserstoffproduktion ein, die für die Klimaneutralität von entscheidender Bedeutungist. SAHARA zielt darauf ab, die photokatalytische solare H2-Produktion voranzutreiben und mit innovativen Materialien, bahnbrechenden Designs und Nachhaltigkeitsmaßnahmen zu den Zielen von CM2023-05 beizutragen, wobei die Zieltechnologie-TRL 6 angestrebt wird. Relevanz des Projekts:
Die direkte solare Wasserstoffproduktion von SAHARA trägt zur Energiewende bei, indem sie 100% erneuerbaren Wasserstoff liefert, intermittierende Energiespeicherung ermöglicht, die Netzbelastung reduziert, die Energieunabhängigkeit erhöht, den technologischen Fortschritt vorantreibt und ein integriertes System für effiziente Lichtabsorption und Wasserspaltung bietet. Das Projekt wird die Grenzen der solaren Wasserstofferzeugung erweitern, die Technologie näher an den Markt bringen, die Kosten senken und die Nachhaltigkeit verbessern.
Kontakt
• Ansprechperson IWS: Filofteia-Laura Toma
( filofteia-laura.toma@iws.fraunhofer.de, +49 35183391 3191)
• Ansprechperson IKTS: Anja Meyer
( anja.meyer@ikts.fraunhofer.de, +49 351 2553 7726)
Clad pipes for safe and effective hydrogenstorage and transport (Plattierte Rohre für die sichere und effektive Speicherungund den Transport von Wasserstoff (CladPipe4H2)
- Ausschreibung: CETP Call 2023
- Projektpartner:
Technische Universität Chemnitz (Sachsen, Deutschland)
University of West Bohemia (Tschechien)
RISE Research Institutes of Sweden AB (Schweden)
French Corrosion Institute (Frankreich)
EXPLOMET Gałka, Szulc spółka komandytowa (Polen)
Ecole des Mines de Saint-Étienne (Frankreich)
SSAB EMEA AB (Schweden)
Czestochowa University of Technology (Polen)
Projektlaufzeit: 15.12.2024 -14.12.2027 - Budget sächs. Teilprojekte: 488.608€
- Gesamtbudget des internationalen Verbundprojekts:
2.110.195€
Das Ziel des Projektes CladPipe4H2 ist die Entwicklung, Herstellung und Erprobung kosteneffizienter
und innovativer, metallischer Werkstoffkombinationen in Form von Rohren und Rohrkomponenten
für die sichere und effektive Speicherung und den Transport von Wasserstoff (H2), insbesondere für
stationäre und mobile Hochdruckanwendungen mit gasförmigem H2 (300 – 700 bar). Diese
Materialkombinationen bestehen aus einem Grundmaterial, das den mechanischen Anforderungen
entspricht, und einem Auflagewerkstoff, der als H2-Barriere dient und eine H2-Beständigkeit besitzt.
Im Fokus stehen Anwendungen wie Behälter, Rohrleitungen und Pipelines für die Speicherung und
den Transport von gasförmigem Wasserstoff, die diesen hohen Drücken und einer großen Anzahl von
Lastzyklen ausgesetzt sind.
Kontakt
• Ansprechperson TU Chemnitz: André Leonhardt
( andre.leonhardt@mb.tu-chemnitz.de, +49 371 531 30355)
HYDROelektrische Pumpspeicherung in Bergbaufolgelandschaften zur Unterstützung der Entwicklung regionaler Netto-Null-Emissions-Energiesysteme (HYDROMINE)
- Ausschreibung: CETP Call 2023
- Projektpartner:
Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU (Sachsen, Deutschland)
Wroclaw University of Science and Technology (Polen)
Poltegor Institute of Opencast mining (Polen)
Polytechneiokritis (Griechenland)
Výzkumný ústav pro hnědé uhlí a.s.(Tschechien)
Universitatea din Petrosani (Rumänien)
Kopalnie Odkrywkowe Surowców Drogowych Spółka Akcyjna w Niemodlinie (Polen)
Projektlaufzeit: 15.12.2024-14.12.2027 - Budget sächs. Teilprojekte: 552.808€
- Gesamtbudget des internationalen Verbundprojekts:
2.278.596€
Das Projekt HYDROMINE zielt darauf ab, ehemalige Bergbau- und Steinbruchgebiete zur Energie-speicherung mittels Pumpspeicherkraftwerken (PSW) zu nutzen. Der Fokus liegt auf der Entwicklung kleiner und mittelgroßer Pumpspeicherkraftwerke, die als kosteneffiziente Lösung zur Unterstützung regionaler Netto-Null-Emissions-Energiesysteme dienen sollen. Das Projekt hat zum Ziel, das europäische Potenzial für solche Anlagen in stillgelegten Bergbaugebieten zu untersuchen und eine Datenbank dieser Ressourcen zu erstellen. Des Weiteren ist die Entwicklung neuer Technologien vorgesehen, welche anschließend in einem Demonstrator getestet werden sollen, um deren Funktion und Effizienz zu evaluieren. Das Projekt reagiert auf aktuelle Herausforderungen der Energiewende. Der Ausbau erneuerbarer Energien führt zu einer unregelmäßigen Stromerzeugung, sodass flexible Energiespeicher erforderlich sind. Pumpspeicherkraftwerke gelten dabei als die ausgereifteste Technologie und machen derzeit rund 98 Prozent der weltweiten Energiespeicherkapazität aus. HYDROMINE leistet nicht nur einen Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung, sondern auch zur Umgestaltung postindustrieller Landschaften durch die Wiedernutzbarmachung von Bergbau-standorten. Die Forschungsarbeiten umfassen die Entwicklung umweltfreundlicher Rohrleitungen zur Verbindung der Speicherbecken sowie den Einsatz reversibler Pumpen als Turbinen, um die Wirtschaftlichkeit kleiner PSW-Anlagen zu verbessern. Das Projekt vereint Partner aus mehreren europäischen Ländern, darunter Forschungseinrichtungen und Industriepartner, die gemeinsam an der Entwicklung innovativer Lösungen für die Energiespeicherung arbeiten. Die Ergebnisse werden skalierbare und replizierbare Modelle liefern, die die regionale Entwicklung unterstützen und gleichzeitig zur Erreichung der Klimaziele beitragen. Die Technische Universität Chemnitz (CUT) mit dem Forschungscluster MERGE und das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) sind zentrale Akteure im Projekt HYDROMINE. Die Technische Universität Chemnitz (CUT) ist für die Entwicklung und Auswahl umweltfreundlicher Rohrwerkstoffe für die PSW-Anlagen verantwortlich, führt Simulationen zur Auslegung der Rohrgeometrien durch und baut eine Demonstrations-Pipeline. Das Fraunhofer IWU ist für die Entwicklung eines umweltfreundlichen Rohrleitungssystems sowie die Qualitätssicherung durch zerstörungsfreie Prüfmethoden verantwortlich. Darüber hinaus tragen beide Partner zur Datenerhebung und Standortbewertung für PSW-Anlagen in Deutschland bei. Ein weiterer Fokus liegt auf der ökologischen Bewertung der neuen Systeme, um eine hohe Ressourceneffizienz und einen geringen CO2-Fußabdruck zu gewährleisten.
Kontakt
• Ansprechperson IWU: Susanne Kroll
( susanne.kroll@iwu.fraunhofer.de, +49 351 4772 2061)
• Ansprechperson TU Chemnitz: Katharina Götz
( katharina.goetz@mb.tu-dresden.de, +49 371 531 30497)
ENergy HArvestiNg CollEctors for Urban ROad PavEment (Enhance Europe)
- Ausschreibung: CETP Call 2023
- Projektpartner:
Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU (Sachsen, Deutschland)
University of Padova (Italien)
Technical University of Ostrava (Tschechien)
Riga Technical University (Lettland)
Romanien Energy Center (Rumänien)
Gyöngyös Városi Önkormányzat (Ungarn)
University of Vaasa (Finnland)
ARÇELİK A.Ş. (Türkei) - Projektlaufzeit: 02.12.2023 - 01.12.2027
- Budget sächs. Teilprojekte: 345.872€
- Gesamtbudget des internationalen Verbundprojekts:
2.712.936€
Das Projekt Enhance Europe befasst sich mit der Anwendung eines Energiegewinnungssystems, das aus einem Asphalt-Solarkollektor besteht, der auf dem flexiblen Straßenbelag angebracht ist. Asphaltkollektoren bestehen aus Strukturen, die in die Straßenbelagsschichten eingebettet sind, um die durch Sonneneinstrahlung entstehende Wärme zu extrahieren. Dank der Wärmeumwandlung kann erneuerbare und leicht verbrauchbare Energie erzeugt werden, um die Energieversorgungsanlagen von Gebäuden entlang der Straßen zu integrieren. Das Projekt ermöglicht die Reduzierung der Oberflächentemperatur, wodurch ein lebenswerter Stadtbereich für die Stadtbewohner geschaffen wird, der den Stadtplanungsvorschriften entspricht und das Phänomen der städtischen Wärmeinsel reduziert wird, insbesondere in der Sommersaison. Die Systeminstallation kann in die städtische Umgebung integriert werden, ohne das kulturelle Erbe der Landschaft zu beeinträchtigen. Das Projekt ist für die Integration sauberer Energie in die bebaute Umwelt relevant, da es eine Lösung für die Wiederverwendung der von den Verkehrsinfrastrukturen gesammelten Sonnenstrahlung schafft und lokale Unterstützung generiert, um langfristig Nachhaltigkeit für die Gebäude und allgemein für die Stadt zu erreichen. Dieses Projekt ermöglicht es, den Energieverbrauch und die (Betriebs-)Kosten großer Gebäude (Einkaufszentren, Terminals, Parkplätze, Gebäudetechnik) zu senken, indem die Wärmeübertragung vom Belag auf die Gebäude Steckbrief Forschungsprojektförderung EuProNet realisiert wird. Es trägt zu offenen Plattformen für die gemeinsame Nutzung von Daten und Modellen (digitale Zwillinge) zur Unterstützung der Energiewende bei.
Kontakt
• Ansprechperson IWU: Alexander Pierer
( alexander.pierer@iwu.fraunhofer.de, +49 37153971203)