Biogene Wasserstoffproduktion mit innovativer Verteillogistik
Im Rahmen der Nationalen Wasserstoffstrategie der Bundesregierung wird Wasserstoff (H2) als zukünftiger Energieträger mit hohem CO2-Minderungspotential für zahlreiche Anwendungen im Verkehrssektor gesehen. Parallel dazu sind Biogasanlagen mit Einsatzstoffen auf pflanzlicher Basis etablierte Bausteine des Energiesystems in Deutschland und in Europa. Die dezentrale Lage von Biogasanlagen ist vorteilhaft für die Versorgung regionaler Wasserstoffabnehmer insbesondere im Nutzlast/ÖPNV-Verkehrssektor. Diese Abnehmer sind oft im näheren Umkreis von Biogasanlagen angesiedelt, sodass sich ein Straßentransport mit komprimiertem Wasserstoff anbietet. Allerdings sind die konventionellen Methoden der Industriegasefirmen mit Befüllstation, Transporttrailern und Tankstellen zu aufwendig und zu teuer für die eher geringen Gasmengen aus einer Biogasanlage sowie die oft moderaten und stark unterschiedlichen Abnahmeprofile der Kunden.
Sogenannte mobile Tankstellen, die Befüllung, Speicherung und Vertankung in einem Wasserstofftransportfahrzeug vereinen, sind bei den vorliegenden Randbedingungen besser geeignet, da durch sie die Flexibilität der Versorgung erhöht und deren Kosten deutlich reduziert werden. Das Forschungsprojekt BioH2Log hat zum Ziel, ein innovatives und skalierbares Logistiksystem für Wasserstoff aus Biogasanlagen zu entwickeln, um damit regionale Abnehmer im Nutzlast/ÖPNV-Straßentransportsektor zu versorgen. Zur dezentralen Erzeugung des grünen Wasserstoffs wird die Dampfreformierung von Biogas verwendet, welche im kooperierenden Förderprojekt BioH2Ref erprobt wird.
Es soll ein übergeordneter digitaler Zwilling – bestehend aus verknüpften Simulationen der einzelnen Elemente der Prozesskette (Produktion, Transport und Abnahme) – erstellt und in einem softwarebasierten Tool umgesetzt werden. Das Tool soll mit Hilfe von KI-Methoden und unter Berücksichtigung der gesamten Prozesskette die einzelnen Elemente optimieren, um die Preise für die Abnehmer attraktiv zu halten. Integraler Bestandteil des Tools ist darauf aufbauend eine Plattform zur Steuerung des Wasserstoff-Handels, welche den Bedarf und die Echtzeit-Daten aus Produktion und Logistik miteinander verknüpft. Testkampagnen des Logistiksystems zur Validierung der dynamischen Simulation verwenden den mit Hilfe der Dampfreformierung erzeugten Wasserstoff. Im Ergebnis soll die Einsatzreife und die Wirtschaftlichkeit von BioH2Log für die regionale Versorgung mit biogenem Wasserstoff demonstriert werden.
Das Projekt BioH2Log wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert und vom Projektträger Jülich (PtJ) betreut.