Techno-ökonomische Analyse der Wasserstoffversorgung von Brennstoffzellenzügen im Bayerischen Oberland unter Einbeziehung der LOHC-Technologie

Vor dem Hintergrund verpflichtender Zielsetzungen der Bundesregierung bezüglich der Reduktion der deutschen Treibhausgasemissionen um 80 % bis 2050 wird ein weiterhin starker Ausbau der erneuerbaren Energien als notwendig angesehen. Deren fluktuierendes Aufkommen erfordert weiterentwickelte Lösungen großtechnischer Energiespeicherung. Die Nutzung von Wasserstoff stellt dabei einen besonders vorteilhaften Ansatz zur Speicherung fluktuierender erneuerbarer Energien (FEE) dar. Am IEK-3 wird in diesem Zusammenhang an internationalen Energiekonzepten gearbeitet, in denen Wasserstoff zur Übertragung von netzseitig nicht nutzbarer FEE in andere Sektoren eingesetzt wird.

Gerade zum aktuellen Zeitpunkt der Energiewende gilt es, frühe Einsatzmöglichkeiten für Wasserstoff herauszufinden. Der Schienenverkehr bietet dabei durch einen planbaren Verbrauch ein hohes Potenzial. Für die Belieferung von Brennstoffzellenzügen stehen jedoch mehrere Varianten zur Auswahl. Flüssige, organische Wasserstoffträger (engl.: Liquid Organic Hydrogen Carriers - LOHC) bieten eine neuartige technische Möglichkeit, um Wasserstoff in hoher Energiedichte in Form einer Diesel-ähnlichen Flüssigkeit unter Umgebungsbedingungen in existierenden Infrastrukturen für Kraftstoffe zu speichern und zu transportieren.

Ziel der Arbeit ist es, die unterschiedlichen Möglichkeiten der Versorgung von Brennstoffzellengetriebenen Zügen mit Wasserstoff gegenüberzustellen (gasförmig, flüssig, LOHC) und die wirtschaftlichen und ökonomischen Rahmenbedingungen an konkreten Trassen der Bayerischen Oberlandbahn (BOB) darzustellen.

Aufgabenbeschreibung

Literaturrecherche zum Einsatz von Brennstoffzellen in Schienenfahrzeugen und möglicher Wasserstoffversorgungspfade
Ableitung möglicher Wasserstoffversorgungsstrategien für den Schienenverkehr
Auslegung von Wasserstofferzeugungsoptionen, Speicheroptionen und Betankungseinrichtungen
Vergleichende Bewertung der untersuchten Versorgungsstrategien

Weitere Informationen

Unternehmen

Helmholtz Gemeinschaft

Bereich/Abteilung

Forschungszentrum Jülich GmbH Institut für Elektrochemische Verfahrenstechnik (IEK-3)

Abschlussart

Masterarbeit

Ansprechpartner/in

Dr. Thomas Grube
Forschungszentrum Jülich GmbH
Institut für Elektrochemische Verfahrenstechnik (IEK-3)
52425 Jülich

E-Mail: th.grube@fz-juelich.de
Tel. 02461 61-5398
http://www.fz-juelich.de/iek/iek-3

Branche

Maschinenbau und Betriebstechnik

Anforderungen

Sehr gute Leistungen in Ihrem Studium der Fahrzeugtechnik, Verfahrenstechnik, Energietechnik, Maschinenbau oder eines vergleichbaren Studiengangs
Interesse an energietechnischen und -politischen Fragestellungen
Selbstständige und analytische Arbeitsweise

Zusatzinformationen

Unser Angebot

Eine vielseitige, hochmotivierte Arbeitsgruppe internationaler Prägung innerhalb einer der größten Forschungseinrichtungen in Europa
Hervorragende wissenschaftliche und technische Infrastruktur
Intensive Betreuung durch die Kooperationspartner HI-ERN (Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien), dem IEK-3 und der Bayerischen Oberlandbahn