Industrielle Wärmeversorgung für ein Zukunftsthema
Wasserstoff gilt als zentraler Baustein für die Energiewende – doch seine sichere und wirtschaftliche Speicherung bleibt eine Herausforderung. Am Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien (HI ERN) wird aktuell in der Forschungsanlage „DehyMax50“ daran gearbeitet, Wasserstoff aus sogenannten flüssigen organischen Wasserstoffträgern (LOHC) freizusetzen. Entscheidend für die Funktion dieser chemischen Reaktion ist ein zuverlässiger Wärmeeintrag auf konstant hohem Temperaturniveau.
Für die gleichmäßige Versorgung des Prozesses mit Wärme sorgt eine speziell entwickelte Thermoölanlage von heat 11. Sie erfüllt hohe Anforderungen – sowohl in Bezug auf die eingesetzte Technologie als auch auf die flexible und kompakte Umsetzung unter Laborbedingungen.
Prozesswärme aus Wasserstoff – technisch präzise gelöst
Die Wasserstofffreisetzung aus LOHC ist eine endotherme Reaktion, die bei etwa 300–330 °C in Kontakt mit einem Katalysator stattfindet. Im Projekt „DehyMax50“ wurde daher ein Wärmesystem benötigt, das zuverlässig diese Temperatur liefert – und gleichzeitig zur Energiebilanz des Prozesses passt.
Die Besonderheit: Ein Teil des im Prozess freigesetzten Wasserstoffs wird zur eigenen Wärmeversorgung genutzt.
heat 11 entwickelte dafür ein kompaktes Thermoölsystem, das zwei Energiequellen integriert:
- Einen speziell konzipierten H₂-Brenner – Produktname FH2-T – mit einer Feuerungsleistung von bis zu 30 kW
- Einen ergänzenden Elektroerhitzer, der die Wärmezufuhr flexibel unterstützt – insbesondere beim Anfahren oder bei Teillastbetrieb
Gemeinsames Engineering für einen stabilen Betrieb
Die Abstimmung zwischen Thermoölsystem und chemischem Reaktor war zentraler Bestandteil der Auslegung. Nur wenn Durchfluss, Temperaturführung und Regelverhalten präzise aufeinander abgestimmt sind, lässt sich der Prozess sicher und stabil betreiben.
heat 11 war von Beginn an in das Projekt eingebunden und brachte seine Erfahrung im Engineering, in der Anlagenfertigung und Inbetriebnahme ein. In enger Zusammenarbeit mit dem Team von Dr.-Ing. Julian Kadar, Leiter der Gruppe „Process Units for Chemical Hydrogen Storage“ am HI ERN, wurde das Wärmesystem schrittweise an die speziellen Anforderungen der LOHC-Forschung angepasst.
Projektleiter Jonas Lukrafka von heat 11 übernahm die technische Auslegung der Gesamtanlage und koordinierte sämtliche Schnittstellen – von der Verbrennungsluftführung über die Stickstoffstrecke bis hin zur Regelung der Energiequellen.
Das Forschungs- & Entwicklungsteam des „DehyMax50“ am HI ERN
„Mit der Firma heat11 haben wir einen äußerst kompetenten Partner gefunden, der sich der Herausforderung angenommen hat, eine innovative Thermalölanlage individuell für unsere wissenschaftlichen Bedürfnisse am Helmholtz-Institute Erlangen-Nürnberg (HI ERN) zu entwickeln und zu bauen.“
Dr.-Ing. Julian Kadar
Head of Team
Process Units for Chemical Hydrogen Storage
Helmholtz-Institute Erlangen-Nürnberg for Renewable Energy (HI ERN)
Kompakte Technik für den Laboreinsatz
Das Herzstück der Anlage ist ein neuer, auf Wasserstoff-Verbrennung optimierter befeuerter Erhitzer, der von heat 11 gemeinsam mit HP-Consulting auf die besonderen Anforderungen im Laborbetrieb zugeschnitten wurde.
Zentrale Merkmale:
- Kompakte Bauform, angepasst an die räumlichen Bedingungen am HI ERN
- Feinregelbarkeit und automatisierte Zuschaltung des Elektroerhitzers zur Flexibilisierung des Prozesses
- Integration in eine übergeordnete Prozessführung
Technische Eckdaten im Überblick
- Vorlauftemperatur: bis 345 °C
- Feuerungsleistung: max. 30 kW (H₂), (Wärme Nutzleistung 25 kW)
- Wärmeträger: Marlotherm SH ähnlich mit dem eingesetzten LOHC, Benzyltoluol (BT)
- Kombibetrieb: H₂-Brenner + automatisierter Elektroerhitzer
- Bauweise: Sonderausführung für Laborbetrieb, inkl. N₂- und Luftstrecken
Fazit: Wärme präzise eingesetzt – für Forschung, die unsere Zukunft gestaltet
Die Kombination aus chemischer Energiespeicherung und industrieller Wärmetechnik macht LOHC-Systeme zu einem praxisnahen Baustein für die Energiewende.
Mit der Entwicklung und Fertigung der Thermoölanlage kann heat 11 einen Beitrag leisten, der über den konkreten Forschungsbetrieb hinausweist – als Grundlage für zukünftige Anwendungen im mobilen oder dezentralen Einsatz von Wasserstoffsystemen.
Das Projekt zeigt: Wärme präzise zu liefern, ist entscheidend – auch im Maßstab der Forschung.
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