Wasserstoffgruppe

Die H2-Gruppe des ITES ist für die Entwicklung von Forschungs- und Projektarbeiten zum potenziellen Nutzen von Wasserstoff in der Energietechnik und in abgeleiteten Bereichen zuständig. Die Bandbreite dieser Projekte reicht von Experimenten zu den Grundlagen und dem Verhalten bei Unfällen bis hin zur angewandten Sicherheitsbewertung für Wasserstoff und hybride (mehrphasige) Gemische. Der Ansatz hierfür umfasst sowohl theoretische Forschung als auch Experimente und Simulationen, die auf reale Fälle angewendet werden.

Die Arbeiten lassen sich in die folgenden Themen unterteilen:

Methodik der H2-Risikobewertung

Die Wasserstofftechnologie ist in der Industrie noch relativ neu, und die Sicherheit ist einer der wichtigsten Aspekte, die berücksichtigt werden müssen, um ihre Entwicklung zu ermöglichen. In der H2-Gruppe führen verschiedene Untergruppen Sicherheitsexperimente und -simulationen für aktuelle und zukünftige CO2-freie Energiesysteme durch. Experimentelle Tests werden im Wasserstoff-Testzentrum HYKA durchgeführt, einem Komplex von Testbehältern und -rohren. Es werden numerische Simulationen entwickelt, um das Verhalten von Gas- und Staubmischung und -verteilung sowie die Simulation von turbulenten reaktiven Strömungen vorherzusagen.

Flammenbeschleunigung und DDT

"Flammenbeschleunigung" und "Deflagration to Detonation" (DDT) sind zwei Phänomene, die das mögliche Verhalten von Wasserstoff nach der Zündung erklären. Um eine bessere Gefahrenanalyse in Wasserstoffanlagen zu ermöglichen, ist ein solides Verständnis der Bedingungen erforderlich, unter denen diese zu einer laminaren Flamme oder einer heftigen Detonation führen können. Die H2-Gruppe stellt durch Experimente empirische Kriterien für diese Phänomene auf und lässt ihre Ergebnisse in die Entwicklung von Simulationswerkzeugen einfließen.

Alkalische Hochdruckelektrolyse

Eine der gängigsten Methoden der Wasserstoffsynthese sind Elektrolyseure, die den Wasserstoff vom Sauerstoff im Wasser trennen. In der H2-Gruppe werden experimentelle Arbeiten und Modellsimulationen durchgeführt, um einen neuen Typ von Elektrolyseuren zu untersuchen: die alkalische Hochdruckvariante. Ihr Hauptpotenzial liegt in der Steigerung des Gesamtwirkungsgrads und der Kompaktheit.

Mobilität des Wasserstoffs

Die derzeit am weitesten verbreitete Anwendung von Wasserstoff ist seine Verwendung als Energieträger im Verkehrssektor. Die H2-Gruppe ist sich dessen bewusst und hat den Bau und das Management der Wasserstofftankstelle am Campus Nord unterstützt, die die mit Wasserstoff betriebenen Busse des KIT-Shuttleservices versorgt.