Lehrforschungsprojekt

Seit über 20 Jahren entwickeln und konstruieren Studierende am Institut für Elektromobilität der Hochschule Bochum elektrisch angetriebene Fahrzeuge. So wurden inzwischen mehr als 600 Studierende an das Thema Elektromobilität herangeführt und unter anderem 8 solarbetriebene und viele batterieelektrische Fahrzeuge gebaut. Die Elektromobilität hat sich in den letzten Jahren rasant entwickelt und die Technologieentwicklung ist in diesem Bereich nach wie vor sehr dynamisch. Die Erfahrungen der letzten Jahre haben gezeigt, dass rein batterieelektrische Fahrzeuge nicht immer das nachhaltigste und optimale Mittel der Wahl sind. Um zukünftig weitestgehend CO2 neutrale Mobilität zu ermöglichen, wird regenerativ erzeugter Wasserstoff von vielen Experten in Politik und Wirtschaft als vielversprechende Lösung gesehen. Wir möchten unseren Studierenden fachbereichsübergreifend ermöglichen diese zukunftsweisende, nachhaltige Wasserstofftechnologie schon heute im Rahmen ihres Studiums kennen zu lernen und sich mit der Entwicklung nachhaltiger umweltfreundlicher Wasserstoff-elektrischer-Hybridanwendungen auseinander zu setzen. Neben der Mobilität kann regenerativ erzeugter Wasserstoff auch als umweltfreundlicher Energieträger und Speichermedium dienen.

Ziel des „ANKE“ Projektes ist es ein autonomes/ energieautarkes und möglichst nachhaltiges System aufzubauen mit dem sich Menschen, in Regionen ohne Infrastruktur oder in Gebieten, in denen die Infrastruktur auf Grund von Katastrophen nicht verfügbar ist, unabhängig mit Trinkwasser und der benötigten Energie versorgen können. Neben Trinkwasser soll das System Wärme, Strom und Antriebsenergie in Form von Wasserstoff zur Verfügung stellen. Zunächst wird Schmutz- und Regenwasser in einem Wassertank gespeichert und anschließend durch mehrfache Filterung aufbereitet, um als Trinkwasser zur Verfügung zu stehen. Im nächsten Schritt wird das Wasser destilliert, um eine ausreichende Reinheit für die Elektrolyseanlage zu erreichen. Der Strom, welcher für die Destillation und für die weitere Stromversorgung benötigt wird, wird über Photovoltaik- und Windenergieanlagen gewonnen und in einem Batteriesystem gespeichert. Elektrischer Strom ist sehr effizient wandelbar und mit die wichtigste Energieform für den Menschen. Mit Hilfe entsprechender Wandler kann der Storm hier sowohl direkt für die Energieversorgung angeschlossener Geräte, Maschinen, Licht- oder Wärmequellen genutzt werden, als auch für den Betrieb des Elektrolyseurs. Wenn beispielsweise das Batteriesystem voll aufgeladen ist und weitere Energie aus der PV und Windanlage zur Verfügung steht, kann diese Energie durch Umwandlung in Wasserstoff effizient, für lange Zeit zwischengespeichert werden. Der Elektrolyseur wandelt das destillierte Wasser mit Hilfe des zugeführten Storms zu Wasserstoff, wobei Abwärme entsteht, welche beispielsweise zum Beheizen von Räumen genutzt werden kann. Das bei der Elektrolyse, als Nebenprodukt entstehende Abwasser wird wiederum in den Wassertank und damit in den Kreislauf zurückgeführt. Der Wasserstoff wird komprimiert und in einem entsprechenden Speichertank zwischengespeichert. Anschließend kann er über ein Betankungssystem zum Antrieb von Wasserstoff- und Brennstoffzellenfahrzeugen verwendet oder mit Hilfe einer Brennstoffzelle bei Bedarf wieder in Strom zurück gewandelt werden. Die beim Betrieb der Brennstoffzelle entstehende Abwärme kann wiederum zum Heizen von Räumen oder zur Unterstützung des Thermomanagements des Batteriesystems genutzt werden.

Das System stellt Trinkwasser, Strom und Wärme und somit alle notwendigen Energieformen zur Verfügung, um eine unabhängige Versorgung von Menschen aufzubauen.

Ansprechpartner: Sylvia Illberger, M.Sc., Prof.Dr.-Ing. Friedbert Pautzke