Forschungsprojekt: HyLeiT

HyLeiT - Kostenoptimierte Systemtechnik und Netzintegration von Systemen für die Erzeugung von grünem Wasserstoff

Projektpartner SMA Solar Technology AG, Infineon Technologies AG, Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, Technische Universität Dresden
Förderer BMBF
Projektlaufzeit 01.04.2021 - 31.03.2025
Bearbeitende Philipp Strauß, Norbert Henze, Thomas Degner, Diana Strauß-Mincu, Wolfram Heckmann, Axel Seibel, Fabian Schnabel, Ron Brandl, Sebastian Sprunck, Marco Jung, Jochen Bard, Phillip Kretschmer, Matthias Puchta

 

Projektbeschreibung

Das Verbundprojekt HyLeiT ist Teil des BMBF-Leitprojekts H2Giga, welches sich mit der serienmäßigen Herstellung und dem Scale-up von Wasser-Elektrolyseuren befasst. HyLeiT deckt mit seinen Forschungsarbeiten das Querschnittsthema "elektrische Wasserstoff Systemtechnik" ab. Zentrale Forschungsthemen sind die kostenoptimierte System- und Stromrichtertechnik sowie die Netzintegration von Anlagen für die Erzeugung von grünem Wasserstoff.
Das BMBF-Projekt HyLeiT wird vom Fraunhofer Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE in Kassel koordiniert. Weitere Partner sind die SMA Solar Technology AG, die Infineon Technologies AG, die Technische Universität Dresden und die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg.
 
Das Ziel von HyLeiT ist die Entwicklung einer neuen Generation von Elektrolyse-Stromrichtern und elektrischer Systemtechnik mit folgenden Eigenschaften:

  • eine deutliche Reduzierung der Kosten gegenüber dem heutigen Stand der Technik
  • eine verbesserte DC-Stromqualität für den Elektrolyseur sowie eine erhöhte Zuverlässigkeit und Sicherheit
  • sowie die Sicherstellung der Netzverträglichkeit und Netzdienlichkeits-Optionen

Hierfür werden folgende Ansätze verfolgt:

  • Entwicklung angepasster Stromrichtertechnik, mit der unterschiedliche Betriebszustände der Elektrolyse sowie die Degradation der Stacks effizient beherrscht werden können.
  • Verwendung optimierter Halbleiterbauelemente für eine bessere Performance (Netzdienlichkeit, hoher Wirkungsgrad) und geringere Kosten (Verkleinerung passiver Komponenten wie z.B. Kühlkörper) von neuen Elektrolysegleichrichtern gegenüber dem Stand der Technik.
  • Erstellung von echtzeitfähigen Simulationsmodellen der Elektrolyse-Stacks
  • Echtzeitfähige Netzmodelle für Untersuchungen zur Netzstabilität und Vermeidung von Netzrückwirkungen beim Betrieb von Elektrolyseanlagen in Netzen mit hohem Anteil erneuerbarer Energien.
  • Bereitstellung von Systemdienstleistungen bei volatiler Erzeugung aus erneuerbaren Energien
  • Entwicklung von Tools zur messtechnischen und modellbasierten Qualifizierung von Komponenten und Anlagen
  • Optimierte Auslegung des Stromrichters in einer P-HiL Testumgebung unter Verwendung echtzeitfähiger Elektrolyseur- und Netzmodelle.