Mit der Expertise des Fraunhofer IBP die Wasserstoffstrategie der Bundesregierung erfolgreich umsetzen

25. Juni 2020

Lebenszyklus von Wasserstoff
© Fraunhofer IBP
Darstellung des Lebenszyklus von Wasserstoff.

Die von der Bundesregierung im Juni 2020 beschlossene nationale Wasserstoffstrategie identifiziert Wasserstoff als zentrale Säule und flexiblen Energieträger für die Energiewende. Deutschland will damit zum globalen Vorreiter für fortschrittliche Wasserstofftechnologien werden. Neue Märkte sollen erschlossen, Beschäftigung sichergestellt und die Klimaschutzziele der Bundesregierung vorangebracht werden. Die Ausgestaltung dieser Strategie hat wegweisende Innovationen zum Ziel mit dem Anspruch, die klimarelevanten Emissionen maximal zu reduzieren. Für die systematische Umsetzung der Wasserstoffstrategie ist es allerdings zwingend notwendig, wasserstoffbasierte Innovationen gezielt und nachweislich hinsichtlich ihrer Treibhausgas- und Umweltbilanz zu optimieren.

Die Abteilung »Ganzheitliche Bilanzierung« des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik IBP zählt seit 30 Jahren zu den Pionieren der Ökobilanzierung und ist weltweit anerkannt für die Qualität ihrer Forschungsergebnisse, Softwarelösungen und Datenbanken. Sie zeichnet sich ebenfalls durch eine einzigartige Expertise und Wissensbasis mit der vollständigen Abbildung von Wasserstoff entlang der Wertschöpfungsketten und über den gesamten Lebenszyklus – von der Herstellung über die Nutzung bis hin zum Lebensende aus. Jetzt geht es darum, die Wasserstoffstrategie in der praktischen Anwendung erfolgreich umzusetzen.

Konkret umfasst das Knowhow des Fraunhofer IBP folgende Bereiche der Wasserstofftechnologie:

  • Bilanzierung der Wasserstoffherstellung und Produktionswege (Elektrolyseur, SteamReformer, Kompressoren, ...), Tankstellen, Lagerung, Wartung, Zertifizierung, etc.
  • Bewertung von verschiedenen Speichertechnologien – vom klassischen Druckspeicher über flüssigen Wasserstoff (LH2) bis hin zu flüssigem organischen Wasserstoffträger (LOHC) und Methanolreformer
  • Bewertung der Wasserstoffherstellung aus erneuerbaren und nicht erneuerbaren Quellen: Wind, Solar, EU-Strom, nationale und internationale Strom-Ländermixe
  • Entwicklung von Szenarien und Analysen der Wasserstoff-Herstellung bis 2050
  • Bewertung von verschiedenen Brennstoffzellentypen bis hin zum Wasserstoffverbrenner
    • PEMFC Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell
    • DMFC Direct Methanol Fuel Cell
    • PAFC Phosphoric acid fuel cells
    • SOFC Solid Oxide Fuel Cell
    • indirect methanol fuel cell
    • H2 Internal Combustion Engine
  • Verkehr: Antriebssysteme PKW und Nutzfahrzeuge z. B. Vergleich Brennstoffzellentechnologie zu herkömmlichen Systemen (Diesel, Erdgas, Trolleys, ...)
    • Nutzungsparameter u.a. Fahrstrecke, Betriebsstunden, Verbrauch auf verschiedenen Streckenprofilen
    • Weltweite Analyse unterschiedlicher Wasserstoffrouten unter unterschiedlichen klimatischen Bedingungen unter Einbeziehung des Streckenprofils
    • Fahrzeuganalyse mit mehreren Millionen Kilometern Laufleistung
  • Erstellung von Ökobilanzen nach DIN EN ISO 14040 und 14044
  • Erarbeitung von Datensätzen für grünen, grauen, blauen und türkisen Wasserstoff
  • Bewertung von Ressourceneffizienz und Rohstoffkritikalität entlang der Wertschöpfungskette von H2
  • Durchführung von Kostenanalysen und Bewertung von Sozialprofilen für Wasserstoff
  • Erstellung von Carbon Footprint nach ISO 14067 und Water Footprint nach ISO 14046 von H2

Ihren Schwerpunkt legt die Abteilung »Ganzheitliche Bilanzierung« vor allem auf die Umwelt- und CO2-Bilanzierung entlang der gesamten Wertschöpfungskette und des Lebenszyklus von Wasserstoff und seiner Infrastruktur. In Zusammenarbeit mit einem interdisziplinären Konsortium wurde ein Leitfaden erstellt, der zeigt, wie Wasserstoff zu bilanzieren ist. Der vollständige Leitfaden ist unter http://publica.fraunhofer.de/documents/N-266785.html downloadbar.

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