Integrierte Infrastruktur
Wasserstoffforschung im industriellen Maßstab
Mit der Hydrogen Integration Platform (HIP) erweitert das KIT seine Wasserstoffforschung um eine integrierte Testumgebung. Die Anlage verbindet Elektrolyse, Verflüssigung, Speicherung und Nutzung von Wasserstoff unter realitätsnahen Bedingungen.
Mit dem Start der Hydrogen Integration Platform (HIP) erweitert das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) seine Forschungsinfrastruktur für Wasserstofftechnologien auf dem Campus Nord. Die Plattform verbindet Anlagen und Demonstratoren entlang der gesamten Wasserstoff-Wertschöpfungskette – von Elektrolyse und Verflüssigung über Speicherung und Transport bis zur Nutzung im Energiesystem. Unter realitätsnahen Bedingungen untersuchen Forschende, wie sich Wasserstofftechnologien künftig zuverlässig, flexibel und effizient in ein klimaneutrales Energiesystem integrieren lassen.
»Mit der Hydrogen Integration Platform haben wir am KIT eine hoch innovative Forschungsumgebung geschaffen, weil verschiedene Wasserstofftechnologien im Zusammenspiel untersucht werden können«, sagt Professor Oliver Kraft, Vizepräsident Forschung, Lehre und Akademische Angelegenheiten des KIT. »Das ermöglicht es, neue Lösungen für ein klimaneutrales Energiesystem nicht nur im Labor zu entwickeln, sondern unter realitätsnahen Bedingungen zu erproben.«
Forschungsinfrastruktur für die Wasserstoffsysteme der Zukunft
Herzstück der HIP ist das größte nicht-kommerzielle Wasserstoffverflüssigungssystem Deutschlands. Die Anlage kann täglich 50 Kilogramm Wasserstoff verflüssigen und stellt diesen sowohl für Forschungsprojekte am KIT als auch für externe Partner bereit. Hinzu kommen Testumgebungen für Energiespeicher, Echtzeitsimulationen ihrer Integration in zukünftige Energienetze sowie neue Elektrolyseverfahren. Auch Wasserstoffantriebe für den Schienenverkehr wollen die Forschenden unter realitätsnahen Bedingungen untersuchen. »Mit der HIP können wir zentrale Komponenten der Wasserstoff-Wertschöpfungskette in einer integrierten Infrastruktur testen«, erklärt Professor Giovanni De Carne vom Institut für Technische Physik (ITEP) des KIT und zukünftiger Direktor der Anlage. »Das eröffnet neue Möglichkeiten, Technologien gezielt weiterzuentwickeln und für konkrete Anwendungen auszulegen.«
Zudem entsteht auf dem Gelände der HIP eine Versuchsstrecke für eine hybride Energiepipeline, in der sich flüssiger Wasserstoff und elektrische Energie gemeinsam transportieren lassen. Dazu kombinieren die Forschenden eine Leitung für extrem kalten, flüssigen Wasserstoff mit supraleitenden Stromkabeln, die bei diesen Temperaturen elektrische Energie nahezu verlustfrei übertragen. Die Infrastruktur könnte große Energiemengen effizient über weite Strecken transportieren – etwa von Wind- und Solarparks oder Hafenterminals zu Industrieanlagen, Flughäfen oder Logistikzentren. »Hybride Energiepipelines können zu kompakten Energieautobahnen einer zukünftigen Wasserstoffwirtschaft werden«, sagt Professorin Tabea Arndt vom ITEP. »Die Kombination aus Wasserstoffpipeline und supraleitenden Kabeln ermöglicht es, Energieversorgung, Industrie und Mobilität flexibel miteinander zu koppeln.« Auch supraleitende Motoren für große Fahrzeuge könnten von der Kombination mit Flüssigwasserstoff profitieren. Dies wollen die Projektbeteiligten ebenfalls experimentell untersuchen.
Forschung für den Aufbau der Wasserstoffwirtschaft
Mit der HIP schafft das KIT eine Plattform, auf der sich komplexe Wasserstoffsysteme unter praxisnahen Bedingungen untersuchen und weiterentwickeln lassen. Sie ermöglicht es, neue Technologien frühzeitig zu testen, Betriebsstrategien zu entwickeln und deren Zusammenspiel mit Stromnetzen und industriellen Anwendungen zu analysieren. Künftig soll die Forschungsinfrastruktur die Zusammenarbeit mit Industriepartnern weiter stärken und dazu beitragen, neue Wasserstofftechnologien schneller in die Anwendung zu bringen.
