Verbundprojekt EH2C - "H2-Recycling durch elektrochemische Kompression"; Teilprojekt: EH2C_A - Aufbau, Erprobung und Validierung eines Prototypen zum H2-Recycling mittels EHC

Abstract

H2-Strom von 50 slm H2 und zusätzlich 50 slm Inertgasen verarbeiten kann. Im ersten Arbeitsschritt wurde die Anlage entsprechend des Inputs der Projektpartner hinsichtlich Prozessführung, Einbindung und Sicherheitsbetrachtung ausgelegt. Nach der erfolgreichen Automatisierung und Inbetriebnahme durch HyET und Centrotherm wurde die Recyclingeinheit bei Centrotherm getestet. Im Anschluss an diesen Testzeitraum wurde die Anlage weiter optimiert und anschließend am Fraunhofer IKTS installiert. Im Testzeitraum beim Fraunhofer ISE konnten erste vorzeigbare Ergebnisse an einer SiC-CVD Anlage erzielt werden. Innerhalb dieses Testzeitraums wurde die Anlage durch zusätzliche Ausleseschnittstellen und -Software verbessert. Die mit dem recycelten Wasserstoff beschichteten Proben zeigten keine Auffälligkeiten. Anschließend sollte die Recyclingeinheit im MOVPE-Labor des Fraunhofer ISE betrieben werden. Aufgrund höherer Anforderungen waren weitere Optimierungsarbeiten an der Recyclingeinheit nötig. Nach der erfolgreichen Einbindung im MOVPE-Labor kam es allerdings zu Hard- und Softwareproblemen am EHC-Stack. Nach der Reparatur wurde sich aus Zeitgründen projektintern darauf geeinigt die Recyclinganlage nicht bei FCT aufzubauen, sondern eine Wasserstoffqualität von 5.0 erfolgreich nachzuweisen. Im Anschluss wurde mit den gewonnenen Daten und der Prozesserfahrungen der Projektpartner eine Wirtschaftlichkeitsanalyse durchgeführt.

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The aim of the project was to set up a hydrogen recycling plant in the industry-relevant research environment that would provide a H2 stream of 50 slm H2 and an additional 50 slm of inert gases. In the first step, the system was designed according to the input of the project partners in terms of process control, integration and safety consideration. After successful automation and commissioning by HyET and Centrotherm the recycling unit was tested at Centrotherm. Following this test period, the system was further optimized and subsequently installed at Fraunhofer IKTS. During the test period at Fraunhofer ISE, the first presentable results were achieved at a SiC-CVD system. During this test period, the system was equipped with additional readout interfaces and software. The samples coated with the recycled hydrogen showed no abnormalities. The recycling unit was then to be operated in Fraunhofer ISE's MOVPE laboratory. Due to higher requirements, further optimization work on the recycling unit was necessary. After the successful integration in the MOVPE laboratory, however, there were hardware and software problems with the EHC stack. After the repair, Due to time constraints, it was agreed within the project not to build the recycling plant at FCT, instead prove a hydrogen quality of 5.0 successfully. Subsequently, an economic feasibility analysis was carried out with the data obtained and the process experience of the project partners.