Arbeitskreis 1 - Erzeugung
Der Arbeitskreis (AK) „Erzeugung“ bildet das koordinierende Dach der ihm untergeordneten Unterarbeitskreise (UAKs) und unterstützt im Themengebiet die Vernetzung mit anderen Projekten. Die untergeordneten UAKs behandeln zum einen die Technologien zur Erzeugung von Wasserstoff und zum Anderen die Rahmenbedingungen für den produzierten Wasserstoff.
Im AK 1 Erzeugung sind folgende UAKs und AGs beinhaltet:
UAK 1.1 - Erzeugungsanlagen
- AG 1.1.1 - Elektrolyse
- AG 1.1.2 - andere Erzeugungsarten
- AG 1.1.3 - Gesamtsystemintegration
UAK 1.2 - Wasserstoffeigenschaften
- AG 1.2.1 - Wasserstoffqualität
- AG 1.2.2 Herkunftsnachweise und Umweltaspekte
Aufgabenbereiche innerhalb des AK 1 - Erzeugung
Der UAK „Erzeugungsanlagen“ beschäftigt sich mit der Koordination der ihm untergeordneten AGs und der Vernetzung mit anderen relevanten Projekten im Bereich der Wasserstofferzeugung. Die AGs, die dem UAK zugeordnet sind, behandeln die Schwerpunkte Elektrolyse, andere Erzeugungsarten sowie Gesamtsystemintegration.
Aufgabenbereich der AG 1.1.1 Elektrolyse
Die Arbeitsgruppe „Elektrolyse“ befasst sich mit der Erzeugung von Wasserstoff durch Elektrolyse und allen damit einhergehenden Aspekten. Darunter fallen die folgenden Elektrolysearten: Alkalische Wasserelektrolyse, die alkalische Membranelektrolyse, die Polymerelektrolyt-Wasserelektrolyse, sowie die Hochtemperatur-Wasserelektrolyse. Es wird der Elektrolyseprozess von der Leistungswandlung und einschließlich der Hilfssystemen bis zum transportfähigen Produkt berücksichtigt.
Aufgabenbereich der AG 1.1.2 andere Erzeugungsarten
Die Arbeitsgruppe befasst sich mit den Verfahren und Anlagen zur Erzeugung und Einspeisung von Wasserstoff, der nicht über Elektrolyse gewonnen wird. Darunter fallen unter Anderem Erzeugungsarten wie Pyrolyse, katalytische Wasserstofferzeugung, mikrobiologische sowie photolytische Wasserstofferzeugung. Sie befasst sich ebenso mit der Aufbereitung und Einspeisung von Wasserstoff als Nebenprodukt aus chemischen Prozessen.
Aufgabenbereich der AG 1.1.3 Gesamtsystemintegration
Wasserstoff wird im künftigen Energiesystem ein Schlüsselelement der Sektorenkopplung sein. Zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit muss das Zusammenspiel der Sektoren optimal aufeinander abgestimmt sein. Das effiziente und netzdienliche Zusammenwirken von Strom- und Gasinfrastruktur stellt die Basis für ein vollumfänglich funktionierendes Energie-Gesamtsystem dar. In dieser Arbeitsgruppe wird es darum gehen zu betrachten, wie Normung und Standardisierung dabei unterstützen können, Wasserstoff in das Gesamtsystem zu integrieren. Folgende Themenkomplexe werden hier unter anderem thematisiert:
- Aufeinander abgestimmte Flexibilisierung der Systeme (alle Netze: Strom, Gas, Wasser, Kommunikation und Wärme)
- Flexibilisierung von Anwendungen
- Interoperabilität mit existierenden Systemen und Infrastruktur (Datenmodelle, -protokolle, -schnittstellen
- Die Rollen von dezentraler Energieerzeugung, Microgrids und virtuellen Kraftwerken.
- Entwicklung befindlichen Datenräume hinsichtlich ihrer Bedeutung für die Anbindung der
- Wasserstoffwertschöpfungskette an das Elektrizitätsenergiesystem zu betrachten (GAIA-X; Verwaltungsschale, Manufacturing-X, Industrie 4.0).
Die genannten Themen werden außerdem mit internationalen Entwicklungen verglichen und, wenn möglich, in die internationale Normung eingebracht. Die Interoperabilität im Smart-Energy-System bildet den Schlüssel für eine schnelle und effiziente Integration von Wasserstoff.
Die AG Gesamtsystemintegration hat dementsprechend die Aufgabe, alle Normungsbedarfe sowie vorhandene Normungsbestände in diesem Themenkomplex zu ermitteln.
Der UAK „Wasserstoffeigenschaften“ befasst sich im Rahmen der Erzeugung mit der Koordination der Ergebnisse der ihm untergeordneten Arbeitsgruppen (AGs) und der Vernetzung mit anderen Projekten. Die untergeordneten AGs behandeln den Bereich Beschaffenheit von Wasserstoff, der sich mit den chemischen und physikalischen Eigenschaften von Wasserstoff und dessen Begleitstoffen befasst, und dem Bereich der Herkunftsnachweise und Umweltpotentiale des Energiegases, um die Erzeugung an den Leitlinien der Klimaziele zu orientieren.
Aufgabenbereich der AG 1.2.1 Wasserstoffbeschaffenheit
Die AG „Wasserstoffbeschaffenheit“ befasst sich mit den chemischen und physikalischen Eigenschaften von Wasserstoff und dessen Begleitstoffen. Ebenso betrachtet wird die Reinheit und damit verbundene Eingruppierung von Wasserstoff für die verschiedenen Anwendungen. Es wird die Beschaffenheit und damit verbundene Eingruppierung von Wasserstoff als Energieträger, Kraftstoff und Rohstoff betrachtet. Für die verschiedenen Anwendungen findet eine Berücksichtigung der unterschiedlichen Bedarfe der gesamten Wertschöpfungskette statt. Die gesamte Wertschöpfungskette meint in diesem Zusammenhang Produktion, Transport, Speicherung, Verteilung, Endanwendung und Qualitätssicherung. Je nach Zusammensetzung und Anwendung sind unterschiedliche Eigenschaften des Wasserstoffgemischs relevant, z.B. stoffliche oder brenntechnische. Für die Betrachtung der Beschaffenheit ist auch relevant, welche Begleitstoffe in welchen Mengen vorkommen. Es wird zusätzlich auf eine mögliche Bandbreite eingegangen, in der sich die Beschaffenheit bewegen darf.
Hinweis: Es wird Wasserstoff als Hauptgas betrachtet.
Aufgabenbereich der AG 1.2.2 Nachhaltigkeitsaspekte und Nachweisführung für Wasserstoff
Die AG „Nachweisführung und Nachhaltigkeitsaspekte“ soll ein Konzept zur klaren Differenzierung von Wasserstoff und dessen Derivate zur energetischen und stofflichen Nutzung in Abhängigkeit der Herkunft der bereitgestellten Energie erarbeiten (Erneuerbare Energien und nicht Erneuerbare Energien).
Die AG betrachtet Möglichkeiten der Erweiterung der Nachweisführung um die Gesamtenergiebilanz und die THG-Emissionsbilanz sowie die Entwicklung eines Konzepts, die die Nachweisführung vergleichbar machen.
Im Fokus der Nachhaltigkeitsaspekte (ökologisch, ökonomisch, sozial) stehen die Produktion, der Transport und die Speicherung von Wasserstoff und dessen Derivate. Zu den Nachhaltigkeitsaspekten der Endanwendungen werden Fragen an die anderen AGs formuliert.
Die Arbeitsgruppe soll ermitteln, inwiefern Bezüge und Schnittstellen zwischen der Nachweisführung und Nachhaltigkeitsaspekten der verschiedenen Wasserstoffnormungsroadmap-Zweige bestehen. Auf dieser Grundlage sollen für die neu betroffenen Bereiche Empfehlungen für Prinzipien und Normen erarbeitet werden.