Modellierung von Wasserstoff-Pipelines in Deutschland

  • Wasserstoff wird in der zukünftigen Energieversorgung in verschiedensten Sektoren eine wichtige Rolle spielen. Eine Möglichkeit, Wasserstoff klimaneutral herzustellen ist Elektrolyse – ein Strom-intensiver Prozess. Um die Auswirkungen des Ausbaus von Elektrolyseanlagen auf das deutsche Stromsystem zu evaluieren, wurde am Institut ein Simulationsmodell entwickelt, welches die Modellierung einer Wasserstoff-Supply-Chain mit der Modellierung des deutschen Strommarktes koppelt. Der Transport des Wasserstoffs erfolgt im Modell zurzeit noch ausschließlich über LKWs, jedoch wird die Nutzung von Wasserstoff-Pipelines – gerade hinsichtlich der Nutzung von bereits existenten Gas-Pipelines – in Fachkreisen stark diskutiert. Pipelines für Wasserstoff sind technisch etwas komplexer als Stromnetze zu modellieren, da Gas-Eigenschaften wie Komprimierbarkeit oder Trägheit beachtet werden müssen. In einem ersten Schritt sollen daher die technischen Eigenschaften von Wasserstoff-Pipelines recherchiert werden. Des Weiteren soll ein Vergleich zu Modellierungsansätzen von Wasserstoff-Pipelines im Rahmen einer Literaturrecherche erarbeitet werden. Als letzter Schritt soll ggf. die Implementierung eines Modellierungsansatzes in das bestehende Simulationsmodell erfolgen.

     

     

    Anforderungen

    Die Arbeit kann in Deutsch oder Englisch verfasst werden. Interesse an technischen/ingenieurswissenschaftlichen Fragestellungen wird vorausgesetzt. Vorkenntnisse in Python Programmierung sind ggf. hilfreich, aber keine Voraussetzung. Ein zeitnaher Start wäre wünschenswert.

     

     

    Literatur

    https://www.iis.fraunhofer.de/de/magazin/serie-wasserstoff/wasserstoff-gasleitungen.html

     

    https://fnb-gas.de/wasserstoffnetz/

     

    Reuß, Markus; Grube, Thomas; Robinius, Martin; Stolten, Detlef (2019): A hydrogen supply chain with spatial resolution: Comparative analysis of infrastructure technologies in Germany. In: Applied Energy 247, S. 438–453. DOI: 10.1016/j.apenergy.2019.04.064.