TransHyDE-Sys-MechaMod

TransHyDE-Sys ist ein Systemanalyseprojekt und ein Verbundvorhaben innerhalb des Leitprojekts TransHyDE. Neben der Systemanalyse existieren im Leitprojekt auch Umsetzungs- und Forschungsprojekte zum Thema H₂-Transport. Die Systemanalyse nimmt als Querschnittsprojekt eine spezielle Funktion wahr: Einerseits wird mit Hilfe von eigenen Modellierungs- und Simulationsarbeiten sowie ökologische Analysen wesentliches Systemwissen für den zeitabhängigen Aufbau und die Kopplung der Energieinfrastrukturen generiert. Andererseits sollen Beobachtungen, Analysen und Anforderungen der Umsetzungs- und Forschungsprojekte aufgenommen sowie mit existierendem Wissen abgeglichen und übergreifend eingeordnet werden. Die Ergebnisse sollen in eine sich kontinuierlich entwickelnde Roadmap einfließen. Diese unterstützt fortlaufend die Forschungs- und Umsetzungsprojekt, identifiziert mögliche Forschungs- und Entwicklungsthemen für die  nächsten Projektphasen  und liefert als auch wichtige Handlungsempfehlungen für externe Stakeholder. 

Das Teilvorhaben MechaMod der H-BRS fokussiert auf physikalisch-chemische Detailmodellierungen für alle relevanten mechatronischen Komponenten der Gas- bzw. Wasserstofftransportnetze, sowohl für den Betrieb als auch zur Kopplung mit Stromnetzen. Dazu zählen Elektrolyseure, Brennstoffzellenkraftwerke, Verdichter und Regler. Eine besondere Herausforderung ist dabei die Abhängigkeit von der Gaszusammensetzung samt Verunreinigungen. Prototypisch werden die neuen Modelle in von den Partnern verwendete Simulatoren implementiert.

Im Ergebnis sollen differentialgleichungs- und kennfeldbasierte Modelle zur Simulation und Analyse möglicher Transformationspfade der Erdgas- auf eine Wasserstofftransport-Infrastruktur entstehen, und zwar mit Analyse technischer Grenzen und Ausfallsicherheit.

Weitere Beiträge im Teilvorhaben unterstützen eine Weiterentwicklung von Methoden zum Modellvergleich, eine Life Cycle Analysis, die Kooperation mit Stakeholdern sowie das Roadmapping.