ISA-HyPLAN: Power to Gas – Wasserstoff
Was ist ISA-HyPLAN?
Hürden nehmen um Power-2-Hydrogen-Projekte anzugehen und zu realisieren. Dafür haben wir ISA-HyPLAN entwickelt. Mit unserem Planungstool unterstützen wir Stromerzeuger, Wasserstoffproduzenten, Investoren und Verbraucher bei der technischen und wirtschaftlichen Planung von Power-2-Hydrogen-Systemen. In ISA-HyPLAN wird das Gesamtsystem von Stromerzeugung aus regenerativen Energiequellen über Elektrolysetechnologien bis hin zu den Verbraucheranforderungen simuliert. Das Ergebnis ist ein wirtschaftlich optimiertes Konzept einer dezentralen Wasserstoffproduktion, welche technisch individuell an den Standort und Verwendungszweck angepasst ist.
Warum bieten wir ISA-HyPLAN an?
Politik und Wissenschaft messen Wasserstoff eine entscheidende Rolle bei der Umstellung zu einer nachhaltigen CO2-neutralen Industrie und Energiewirtschaft zu. Wasserstoff ist dabei nicht nur als Energieträger, Speichermedium und Treibstoff interessant, sondern auch als Ausgangsstoff zur Herstellung von Ammoniak, Methanol und anderen wichtigen Grundbausteinen der chemischen Industrie.
Obwohl auf der technischen Seite bereits viele Lösungen für eine erfolgreiche Implementierung von grünem Wasserstoff in die Stoff- und Energiekreisläufe bereitstehen, stellt die Wirtschaftlichkeit eine große Herausforderung dar. Die konventionelle Erzeugung von blauem und grauem Wasserstoff, sowie die Verwendung fossiler Energieträger, sind auf dem Markt weiterhin konkurrenzfähiger als grüner Wasserstoff. Es ist daher entscheidend, dass die vorhandenen und zukünftigen Kapazitäten in der nachhaltigen Stromerzeugung durch Wind und Solar mit der Elektrolyse zur Erzeugung von hochreinem Wasserstoff wirtschaftlich effizient genutzt werden.
Für die Umsetzung von Projekten sind damit Simulationen und detaillierte technische Informationen bereits bei der Planung von Bedeutung. Die ISATEC GmbH bietet diese Leistungen als unabhängiger Dienstleister an und kann auf der technischen Seite auf eine langjährige Erfahrung in der Produktentwicklung verweisen. Prominente Beispiele sind die Entwicklung von Hochdrucktanks für die Wasserstoffmobilität und die Integration von Energiesystemen. Von der Idee über die Konzeptentwicklung bis zur Projektierung, Berechnung und Dokumentation, übernehmen wir alle notwendigen Schritte um konkurrenzfähige Produkte zu entwerfen.
Wie funktioniert ISA-HyPLAN?
Das Planungstool ISA-HyPLAN betrachtet das Gesamtsystem von Strom- /Wasserstofferzeugung unter Berücksichtigung der Anforderungen an die geplante Verwendung und ermöglicht die Optimierung nach wirtschaftlichen und technischen Gesichtspunkten.
Als Basis dienen die technischen und wirtschaftlichen Betriebsdaten von Wind- und Solaranlagen, Elektrolyseuren und weiteren Systemelementen wie beispielsweise Kompressoren. Die Stromerzeugung kann auf Basis von Werten aus Wetterdatenbanken am Standort simuliert werden. Die Simulation der Wasserstofferzeugung wird durch die Kenndaten der geplanten Elektrolyseurtechnik abgebildet. Je nach Auflösung der Inputdaten, kann der Betrieb Minuten-, Stunden- oder Tag-genau simuliert werden. Als Simulationsergebnis wird eine Vielzahl an Parametern generiert, welche individuell gewichtet und in konzentrierter Form dazu dienen das Gesamtsystem zu optimieren. Dies sind beispielsweise die Volllaststunden des Elektrolyseurs, der Stromnutzungsanteil zur Wasserstoffproduktion, der Überschussstrom, die Wasserstoffproduktion, An-/Abschaltzeiten der Elektrolyse etc. Auf Basis dieser Simulationsdaten können dann weitere Szenarien wie die Integration eines Batteriepuffers oder einer Anlage zur Rückverstromung, ein modularer Aufbau des Elektrolyseurs oder ein Ausbau der Wind- und/oder PV-Anlage bewertet und dimensioniert werden. Die Integration der Wirtschaftsdaten erlaubt es dabei eine optimale Lösung für den Standort mit Hinblick auf den Kapitaleinsatz zu finden. Außerdem kann der Erzeugungspreis für Wasserstoff am Standort abgeschätzt werden.
Für Wen ist ISA-HyPLAN?
Die Flexibilität von ISA-HyPLAN erlaubt es für die Wasserstoffproduktion mit dezentraler Stromerzeugung aus regenerativen Energien individuell zugeschnittene Systemlösungen zu finden. Daraus ergibt sich die Chance beispielsweise abgeschriebene Windkraftanlagen wirtschaftlich weiter zu betreiben oder zu ergänzen. Auf der anderen Seite gibt es Verbrauchern die Information wo und unter welchen Umständen eine Wasserstofferzeugung nach ihrem Bedarf in ihrer Nähe möglich ist und wie diese integriert werden kann. Bestehende Anlagenkonzepte können überprüft und alternativen Konzepten gegenübergestellt werden. Damit können auch konkrete Fragestellungen wie beispielsweise die Integration von Subsystemen (Batterie, Wärmepumpe etc.) beantwortet werden. Für Investoren lassen sich je nach Projektrahmen Kostensimulationen erstellen, welche beispielsweise als Referenz für Ausschreibungen und Anträge für Fördermittel genutzt werden können.