Im Rahmen ihrer Doktorarbeit entwickelte Hönig das “Green Hydrogen Oxygen Simulation Tool (GHOST)“. Laut Fraunhofer-Meldung vom 9. Oktober kann es Prozess- und stoffliche Parameter auf Input- und Output-Seite variieren, um Erlösquellen für den Sauerstoff aus Elektrolyseprozessen zu bewerten. Dabei berücksichtige es auch standortbezogene Faktoren für die Stromerzeugung, Kapitalkosten und Preise für CO2-Lizenzen.
Auf Basis der Erkenntnisse aus dem Projekt LocalHy sowie weiterer Daten und Simulationen zeigt Hönig in ihrer Dissertation: Die Produktionskosten für Grünen Wasserstoff können um bis zu 45 Prozent sinken, wenn Elektrolyseprojekte die kommerzielle Nutzung von Sauerstoff mit einschließen. Unter bestimmten Bedingungen könnte das Gas sogar zum Hauptprodukt der Wasserelektrolyse werden, so Hönig. Anlässlich der Preisverleihung durch den DWV freute sich die Wirtschaftsingenieurin, “dem Nutzungspfad des elektrolytisch gewonnenen Sauerstoffs” zu mehr Aufmerksamkeit verhelfen zu können.
“Als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fraunhofer CSP hat Franziska Hönig enorm wertvolle Ergebnisse erzielt. Mit viel Weitblick und Kompetenz zeigt ihre Doktorarbeit, wie das kreative Denken in Kreisläufen und der klare Fokus auf Ressourceneffizienz in einer integrierten Wasserstoffwirtschaft attraktive Lösungen für die Industrie möglich macht”, kommentierte Dr. Matthias Ebert, Gruppenleiter PV-Systeme und -Integration am Fraunhofer CSP.
Sauerstoff: Vom Neben- zum Hauptprodukt der Elektrolyse?
Die Inspiration für Hönigs Sauerstoff-Tool entstammt dem Projekt LocalHy. Darin errichteten die Projektpartner in einer Kläranlage in Heubisch (Thüringen) ein dezentrales Elektrolysesystem. Den dort mittels Wind- und Solarenergie erzeugten Wasserstoff stellten sie einerseits als Treibstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge an einer Tankstelle zur Verfügung. Andererseits nutzten sie den Wasserstoff als Energiespeicher. Das Projektteam habe zudem einen emissionsfreien Verbrennungsmotor entwickelt, der elektrische und thermische Energie erzeugt.
Indes verwendeten die Forschenden nicht nur den produzierten Wasserstoff, sondern auch den Sauerstoff. Er wurde zur Belüftung des Belebungsbeckens der Kläranlage genutzt, wo er die Reinigungsprozesse für das Abwasser unterstützte. Hönig erklärt:
“Aber dieses wertvolle Kuppelprodukt wird bei Investitionen in die Wasserstoffwirtschaft und insbesondere bei Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen noch vernachlässigt. Wenn man Sauerstoff mit in den Blick nimmt und attraktive Nutzungsszenarien dafür entwickelt, können Elektrolysesysteme und Power-to-Gas-Anlagen generell effizienter und über die Rentabilitätsschwelle gehoben werden.”
