Das Projekt baut laut eigenen Angaben auf einer Zusammenarbeit zwischen der HSU/UniBw Hamburg und dem Helmholtz-Zentrum Hereon auf.
Wasserstoff soll Bordstromversorgung dekarbonisieren
Ziel des Projekts ist es, die Bordstromversorgung von Passagierschiffen auf erneuerbare Energien umzustellen. Damit sollen Emissionen wie CO2 und Rußpartikel reduziert werden.
Bei dem Vorhaben wollen die Projektpartner Wasserstoff einsetzen: Elektrische Energie, die aus einer Brennstoffzelle gewonnen wird, soll unter anderem für das Bordstromnetz genutzt werden.
Projekt setzt bei Wasserstoffspeicherung auf Metallhydridspeicher
Eine zentrale Frage des Projekts sei die Speicherung von Wasserstoff an Bord. Die Forscher wollen dabei auf Metallhydridspeicher setzen: In einem Metallgitter können Wasserstoffatome dicht in den Zwischengitterplätzen eingelagert und bei Bedarf wieder freigesetzt werden. Das Material ähnele einem Schwamm, der Flüssigkeit aufnimmt und abgibt.
Konventionelle Speichermethoden würden entweder einen Druck von bis zu 700 Bar oder Temperaturen von -253 Grad Celsius erfordern. Metallhydridspeicher arbeiteten hingegen bereits bei unter 100 Grad Celsius sowie weniger als 50 Bar Druck. Damit würden sie sich insbesondere für die Kopplung mit Brennstoffzellen und Elektrolyseuren eignen, die in vergleichbaren Temperatur- und Druckbereichen arbeiten.
Sichere und kompakte Speicherung
In maritimen Anwendungen sollen Metallhydridspeicher zudem eine kompakte und sichere Speicherung großer Wasserstoffmengen ermöglichen.
Außerdem würde ihr erhöhtes Gewicht, das in anderen Anwendungen als Nachteil gelte, auf Schiffen zur Stabilität beitragen. Voraussetzung dabei sei, dass die Speicher an geeigneter Stelle im Rumpf installiert werden.
Digitaler Zwilling unterstützt Entwicklung des Speichers
Mithilfe eines digitalen Zwillings wollen die Forscher nun untersuchen, wie sich unterschiedliche Materialkombinationen, Tankkonfigurationen und Betriebszustände auf das Speichersystem auswirken. Durch diese Simulationen sollen Vorhersagen getroffen werden können, ohne dass jede mögliche Konfiguration gebaut und getestet werden müsse.
Jun.-Prof. Dr.-Ing. Julian Jepsen, Juniorprofessor an der HSU/UniBw Hamburg, warf einen Blick in die Zukunft: „Wenn wir im Laufe des Projekts einen Demonstrator entwickeln und betreiben können, der die Vorteile von Metallhydridspeichern unter realistischen Bedingungen sichtbar macht, wäre das ein wichtiger Schritt für den Einsatz dieser Technologie an Bord von Passagierschiffen.“
Neben der Entwicklung stehe auch die Integration des Metallhydridspeichers in das bestehende Energiesystem an Bord im Mittelpunkt. Langfristig wollen die Forscher eine Blaupause für künftige Schiffsgenerationen entwickeln, die auch auf andere maritime Anwendungen übertragen werden kann.
