Wasserstoff und DC-Kopplung: Kombination für autarke Systeme

Im Projekt „Modulare, regenerative und autarke Energieversorgung mit H2-Technik" (MarrakEsH), das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert wird, arbeiten sechs Partner aus Forschung und Industrie an der Entwicklung und praktischen Erprobung neuer Technologien für die autarke Energieerzeugung und -speicherung mittels grünem Wasserstoff. Die Laufzeit des Projekts erstreckt sich von Oktober 2023 bis September 2026.

Wasserstoff spielt zur langfristigen Speicherung erneuerbarer Energien eine entscheidende Rolle in der erfolgreichen Umsetzung der Energiewende. Zudem wächst weltweit der Bedarf nach Konzepten für die regenerative, effiziente und autarkiefähige Energieversorgung von Privathaushalten, kleineren Unternehmen und kritischen Infrastrukturen, wie beispielsweise Kommunikationsanlagen. Auch für mobile Netzersatzanlagen und netzferne Verbraucher wird verstärkt nach solchen Lösungen gesucht.

Im Projekt MarrakEsH wird deshalb an einer nachhaltigen und bezahlbaren Lösung zur Energieversorgung auf Basis von grünem Wasserstoff für solche Szenarien geforscht. Durch eine direkte DC-Kopplung verschiedener Energieerzeuger und -speicher, wie PV-Anlagen, Batterien und Brennstoffzellen, soll die Effizienz und Leistungsdichte des Gesamtsystems erhöht werden. Im Vergleich zu konventionellen Lösungen, bei denen der Energieaustausch über Wechselspannung erfolgt, können dadurch auch die Kosten gesenkt werden. Hierfür soll im Rahmen des Projekts ein DCDC-Wandler auf Basis moderner Galliumnitrid-Leistungshalbleiter mit einer Schalfrequenz von bis zu 2 MHz entwickelt werden. Diese und weitere Herausforderungen bearbeitet ein Konsortium bestehend aus GKN HYDROGEN GmbH, Proton Motor Fuel Cell GmbH, Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG, Infineon Technologies AG, der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg und dem Fraunhofer IEE.