Kick-off für Bau und Betrieb der weltweit größten Anlage zur Einspeicherung von grünem Wasserstoff in Liquid Organic Hydrogen Carrier in Dormagen

Erfolgreiche Inbetriebnahme der LOHC-Einspeicher- und Freisetzungsanlagen bei -23 Grad Celsius Umgebungstemperatur im EU-Projekt HySTOC in Finnland

April 27, 2021
Current setting of HySTOC’s key technical systems at Espoo, with Hydrogenious LOHC’ ReleaseBox to be operated by research institute VTT in order to analyse the quality of the re-released hydrogen and Woikoski’s assisting operational system (here: LOHC pumps) © VTT
Aktuelles Setting der wichtigsten technischen Systeme von HySTOC in Espoo, mit der ReleaseBox von Hydrogenious LOHC, die vom Forschungsinstitut VTT betrieben wird, um die Qualität des wieder freigesetzten Wasserstoffs zu analysieren, und dem unterstützenden Betriebssystem von Woikoski (hier: LOHC-Pumpen) © VTT

Kokkola & Espoo/Finnland, Erlangen/Deutschland, 27. April 2021. Trotz der pandemiebedingten Hürden hat das im Januar 2018 gestartete und in Finnland realisierte EU-Projekt HySTOC wichtige Meilensteine in der erfolgreichen Zusammenarbeit zwischen seinen finnischen, niederländischen und deutschen Partnern erreicht: Das Liquid Organic Hydrogen Carrier-Anlagensystem des deutschen Marktführers Hydrogenious LOHC Technologies zur Speicherung und Freisetzung von Wasserstoff aus dem flüssigen Trägermedium ist bei lokalen zweistelligen Minusgraden problemlos in Betrieb gegangen. Nun betreibt das beteiligte finnische Forschungsinstitut VTT in Espoo die Wasserstofffreisetzungsanlage und analysiert die Qualität des freigesetzten Wasserstoffs über einen Zeitraum von mindestens sechs Monaten. Der freigesetzte Wasserstoff soll sehr strenge Reinheitsanforderungen erfüllen, um für Brennstoffzellenfahrzeugen einsetzbar zu sein. Danach steht der Installation der sogenannten ReleaseBox an ihrem endgültigen Bestimmungsort, einer öffentlichen Wasserstofftankstelle, aus technischer Sicht nichts mehr im Wege.

Der Name HySTOC steht für „Hydrogen Supply and Transportation using liquid Organic Hydrogen Carriers“. Ziel des Projekts ist es, in Finnland eine effiziente Wasserstoffwertschöpfungskette von der Produktion (Standort Kokkola, Partnerunternehmen Oy Woikoski AB) bis zur Nutzung im Mobilitätssektor über eine Wasserstofftankstelle aufzubauen und zu erproben. Die proprietäre LOHC-Technologie der deutschen Hydrogenious LOHC Technologies GmbH und die darauf basierenden Anlagensysteme (StorageBox/RelaseBox) sind die verbindende Komponente. Durch die Anbindung des Wasserstoffs an das flüssige Trägermaterial ermöglicht das Erlanger Unternehmen, den Wasserstoff mit herkömmlicher Logistik für flüssige Kraftstoffe bei Umgebungsbedingungen einfach und sicher zu jedem Verbraucher zu transportieren und dort aus dem Träger freizusetzen. Mit der so genannten Druckwechseladsorption (PSA) des Projektpartners HyGear wird der aus dem LOHC freigesetzte Wasserstoff auf Wasserstoff-Kraftstoff-Niveau gereinigt, sodass er für eine Betankung von PKW oder LKW mit Brennstoffzellenmotoren zugelassen werden kann. Das VTT Technical Research Centre of Finland und die deutsche Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (Lehrstuhl für Chemische Reaktortechnik) sind die wissenschaftlichen Forschungspartner bei HySTOC.

(2) ReleaseBox of Hydrogenious LOHC Technologies has started operation without any problems at local double-digit sub-zero temperatures within the HySTOC project in Finland, © Hydrogenious LOHC Technologies
Die Inbetriebnahme der ReleaseBox von Hydrogenious LOHC Technologies verlief im Rahmen des HySTOC-Projekts in Finnland bei lokalen zweistelligen Minusgraden problemlos © Hydrogenious LOHC Technologies

Die im März 2020 ausgelieferte StorageBox von Hydrogenious LOHC wurde am Wasserstoffproduktionsstandort von Woikoski in Kokkola erfolgreich in Betrieb genommen – trotz der örtlichen -23 Grad Celsius. Die StorageBox im Projekt kann pro Tag rund 22 Kilogramm Wasserstoff einspeichern, gebunden an circa 480 Liter des Trägermediums. Die volumenmäßig entsprechende ReleaseBox, welche im November 2020 an die VTT-Testanlage Bioruukki in Espoo geliefert wurde, ging ebenfalls in Betrieb. Damit hat nun eine zentrale Phase des Projekts begonnen: Die ReleaseBox wird in Espoo über 2.000 Stunden betrieben und die Qualität des freigesetzten Wasserstoffs wird wissenschaftlich analysiert. Denn für die Verwendung in Brennstoffzellen muss eine Wasserstoffreinheit nach ISO 14687:2-2019 sichergestellt sein. Zusätzlich wird VTT die Auswirkungen bestimmter ausgewählter Verunreinigungen in einem 1 kW PEM FC System (Proton-Exchange Membrane Fuel Cell) unter repräsentativen Automobilbedingungen im stationären und zyklischen Betrieb untersuchen. „VTT hat eine lange Geschichte in der Gasanalyse und der PEMFC-Forschung. Dieses Know-how wird im HySTOC-Projekt genutzt, um das volle Potenzial dieser LOHC-basierten Technologie für Automobilanwendungen zu verstehen“, kommentiert Dr. Saara Viik, Projektleiterin bei VTT. Die VTT-Experten haben im vergangenen Jahr eine vollständige Lebenszyklus- und techno-ökonomische Bewertung dieser Technologie abgeschlossen und herausgefunden, dass diese im Vergleich zu Druck- oder Flüssigwasserstoff sowohl ökologisch als auch wirtschaftlich nachhaltig sein kann. Wenn alles wie geplant verläuft, wird innerhalb von sechs Monaten Woikoskis PEMFC-Fahrzeug mit dem Wasserstoff aus der ReleaseBox betankt.

Information graphic HySTOC LOHC Concept, © HySTOC
Infografik HySTOC LOHC-Konzept, © HySTOC

Der Betrieb bei Woikoski hat reibungslos begonnen. Die Rolle des Unternehmens begann bei der Implementierung. Es richtete die Testeinrichtungen ein und montierte die StorageBox/ReleaseBox und die unterstützenden Betriebssysteme (Elektrizität, Automatisierung und Pumpensysteme), die sowohl bei der Wasserstofferzeugung in Kokkola als auch in Espoo bei VTT benötigt wurden. Trotz der Pandemie und der typisch finnischen Wintersaison mit ihren zeitweiligen Frostperioden verlief alles planmäßig. Woikoski produziert zudem den Wasserstoff und ist Betreiber der StorageBox. Darüber hinaus ist das Unternehmen für den Transport des LOHC nach Espoo und die Freisetzung des Wasserstoffs aus dem LOHC in der ReleaseBox verantwortlich, sodass die Gasanalyse bei VTT erfolgen kann.

„Die im HySTOC-Projekt gewonnenen Erkenntnisse tragen maßgeblich zur weiteren Standardisierung und Skalierung unserer LOHC-Technologie bei“, erklärt Dr. Marcus Guzmann, Chief Commercial Officer von Hydrogenious LOHC. „Gleichzeitig steht das HySTOC-Projekt in Finnland nun quasi in Konkurrenz zu unserem Projektengagement für die LOHC-basierte Versorgung einer Wasserstofftankstelle in Erlangen/Deutschland (Partner H2 Mobility). Es wird spannend zu sehen, wo der erste Praxisstart stattfinden wird und wo die logistische Kette der LOHC-basierten Technologie erstmals “Elecrolysis-to-Wheel” demonstriert wird. “

Über das Projekt HySTOC (Hydrogen Supply and Transportation using Liquid Organic Hydrogen Carriers):
Das HySTOC-Projekt demonstriert den kosteneffizienten Transport und die Speicherung von hochreinem Wasserstoff (ISO 14687:2-2012) zu einer kommerziell betriebenen Wasserstofftankstelle (HRS) in Woikoski, Finnland, unter Verwendung der Liquid Organic Hydrogen Carrier (LOHC)-Technologie in einem Feldtest. Das Projekt adressiert die gesamte Verteilungskette von der zentralen Wasserstoffbeladung über den Transport bis hin zur Freigabe und Nutzung vor Ort. HySTOC umfasst fünf Partner (darunter zwei KMU, 1 industrieller und 2 wissenschaftliche Partner) aus drei europäischen Ländern (Finnland, Deutschland, Niederlande). Die Partner decken die gesamte Wertschöpfungskette von der Grundlagenforschung und Erprobung (FAU & VTT) über die Entwicklung der Kerntechnologie (Hydrogenious LOHC Technologies und HyGear) bis hin zum Endanwender ab, der die LOHC-basierte Wasserstoffinfrastruktur betreiben wird (Woikoski).www.hystoc.eu

Über Hydrogenious LOHC Technologies GmbH
Hydrogenious LOHC Technologies stellt das fehlende Glied für leistungsstarke Wasserstoff-Wertschöpfungsketten weltweit. Basierend auf seiner proprietären und erprobten Liquid Organic Hydrogen Carrier (LOHC)-Technologie mit Benzyltoluol als Trägermedium ermöglicht Hydrogenious eine flexible Wasserstoffversorgung von Verbrauchern in Industrie und Mobilität, die anderen nicht-leitungsgebundenen Wasserstofftransporttechnologien überlegen ist – vor allem, weil sie konventionelle Infrastruktur für Flüssigbrennstoffe nutzt. Der führende LOHC-Pionier bietet (De-)Hydrierungsanlagen und O&M-Services an, die Speicherung, Transport und Verteilung des Wasserstoffs auf besonders sichere, einfache und wirtschaftliche Weise gewährleisten. Der in Deutschland ansässige Mittelständler wurde u.a. mit dem „Innovationspreis der deutschen Wirtschaft“ ausgezeichnet und ist seit 2018 unter den „Global Cleantech 100“ platziert. Mit seinen >100 MitarbeiterInnen und den strategischen Investoren AP-Ventures, Covestro, Hyundai Motor Company, Mitsubishi Corporation, Royal Vopak und Winkelmann Group ist der Midstream-Player Hydrogenious ein wesentlicher Enabler und Beschleuniger für die Energiewende. www.hydrogenious.net

Über HYGEAR
Wir bei HyGear glauben, dass Wasserstoff der Kraftstoff der Zukunft sein wird. Mit modernsten Technologien zur Erzeugung und Wiederaufbereitung von Wasserstoff am Standort des Endverbrauchers oder in dessen Nähe bietet HyGear die optimale und kosteneffizienteste Versorgung mit der besten Zuverlässigkeit und der geringsten Umweltbelastung. HyGear bietet weltweite Dienstleistungen auf dem bestehenden Industriegasemarkt und dem aufstrebenden Markt für Wasserstoffenergie an und hat es sich zur Aufgabe gemacht, weltweit lokale Wasserstoffquellen zu etablieren. Als Mitglied der Xebec Group setzen wir uns dafür ein, die Welt beim Übergang zu einer kohlenstoffarmen Zukunft zu unterstützen. Gemeinsam mit unseren verbundenen Unternehmen liefern wir Premium-Technologien für erneuerbares Erdgas, Wasserstoff als sauberen Energieträger der Zukunft sowie die Vor-Ort-Erzeugung und das Recycling von Industriegasen. Mit einem globalen Netzwerk von technischen Dienstleistungsunternehmen sind wir in der Lage, Installation, Service und Wartung unserer Anlagen weltweit anzubieten. www.hygear.com | www.xebecinc.com

Über Woikoski
Oy Woikoski Ab, ein innovatives und zukunftsorientiertes Unternehmen, gegründet 1882, ist ein unabhängiges finnisches Familienunternehmen, das sich auf die Gasindustrie spezialisiert hat. Wir produzieren Gase und arbeiten unter anderem an Gasnetzlösungen, Dienstleistungen und Geräten. Darüber hinaus bieten wir Geräte für den medizinischen Bereich sowie Schweißprodukte und Dienstleistungen an. Mit der Herstellung von Wasserstoff haben wir bereits im Jahr 1913 begonnen. In den Jahren 2010 bis 2014 bauten wir die damals effektivste Wasserstoffanlage Europas und drei Wasserstofftankstellen, zwei in Finnland und eine in Schweden, außerdem investierten wir in Wasserstofftransporteinheiten.
www.woikoski.fi

Über Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg & Institut für chemische Reaktionstechnik (CRT)
Die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) ist eine der wenigen Volluniversitäten in Deutschland mit einer starken Fakultät für Ingenieurwissenschaften. Das Institut für Chemische Reaktionstechnik (CRT) (Institutsleiter: Prof. Peter Wasserscheid) ist Teil dieser Fakultät im Fachbereich Chemie- und Bioingenieurwesen. Seit 2009 konzentriert die Gruppe von Prof. Wasserscheid ihre Forschungsanstrengungen auf chemische Energiespeichertechnologien, insbesondere auf die Wasserstoffspeicherung mittels Liquid Organic Hydrogen Carrier (LOHC-Systemen. Die Gruppe entwickelt die Technologie für stationäre und mobile Anwendungen. Die Kernkompetenz von CRT liegt in der Katalysatorentwicklung sowie im Design und Testen neuartiger Reaktorkonzepte. CRT hat eine exzellente Erfolgsbilanz im erfolgreichen Technologietransfer und agiert an der Schnittstelle zwischen ingenieurwissenschaftlicher Grundlagenforschung und F&E zur technischen Kommerzialisierung.
www.crt.tf.fau.de

Über VTT
VTT Technical Research Centre of Finland Ltd ist eine staatlich kontrollierte, gemeinnützige Gesellschaft mit beschränkter Haftung, die unter der Steuerung des finnischen Ministeriums für Arbeit und Wirtschaft arbeitet. VTT ist wirkungsorientiert und kann aufgrund seiner breiten multitechnologischen Wissensbasis verschiedene Technologien kombinieren, Informationen produzieren, technologisches Wissen aktualisieren und Business Intelligence und Mehrwert für seine Stakeholder schaffen. VTT hat 2.400 Mitarbeiter und einen Umsatz von 258 M€ (2017). VTT erhält etwa ein Drittel seiner Gesamteinnahmen direkt von der finnischen Regierung. Dies ermöglicht es VTT, risikoreiche strategische Forschung durchzuführen und in Forschungs- und Technologieinfrastrukturen zu investieren, die notwendig sind, um das Wissen und die Expertise zu generieren, die zur Erfüllung des öffentlichen Auftrags von VTT erforderlich sind. Die VTT-Brennstoffzellenforschung unterstützt die Produktentwicklung der Industrie, indem sie eine Entwicklungsplattform unterhält, die aus einer großen Auswahl an Forschungseinrichtungen, einer Auswahl an entwickelten Modellierungswerkzeugen und Fachwissen besteht, das die verschiedenen Technologien in der gesamten Geschäftskette umfasst. Die Hauptforschungsbereiche sind heute PEMFC und SOFC, einschließlich Systeme, Anwendungen, Demonstrationen, Stacks, Komponenten und Materialien. Darüber hinaus ist die Brennstoffzellenforschung eng mit den Arbeiten zur Elektrolyse und Wasserstoffqualität verbunden. VTT ist Mitglied der N.ERGHY Research Grouping. www.vttresearch.com

Das Projekt erhält Fördermittel vom “Fuel Cells and Hydrogen 2 Joint Undertaking” (Förderbescheid-Nr. 779694). Das FCH JU wird durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union, Hydrogen Europe und Hydrogen Europe Research unterstützt. www.hystoc.eu

Über das Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking
Das Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU) ist eine öffentlich-private Partnerschaft, in der die europäische Industrie, die Forschung, die Wissenschaft (vertreten durch Hydrogen Europe und Hydrogen Europe Research) und die EU (vertreten durch die Europäische Kommission) zusammenarbeiten, um die Einführung von Brennstoffzellen- und Wasserstofftechnologien zu beschleunigen. Das FCH JU unterstützt eine breite Palette von Projekten, die dazu beitragen, die EU führend in puncto Forschung und Innovation zu machen, den Bürgern die Vorteile der Technologie nahe zu bringen und die Wettbewerbsfähigkeit der Industrie zu verbessern.

Kick-off für Bau und Betrieb der weltweit größten Anlage zur Einspeicherung von grünem Wasserstoff in Liquid Organic Hydrogen Carrier in Dormagen