2. Juni 2025
Die Speicherung von Wasserstoff in flüssigen organischen Trägern (Liquid Organic Hydrogen Carrier, LOHC) ist vielversprechend, weil sie Wasserstoff sicher speichern und bei niedrigen Drücken handhaben können. Das macht sie für die zukünftige Wasserstoffwirtschaft interessant, da sie den Transport und die Lagerung effizienter und sicherer gestalten.
Ein wichtiger Aspekt aller LOHC-Technologien ist die langfristige Verwendung des Trägermaterials in vielen wiederholten Speicherzyklen. Jedoch können hierbei unerwünschte Nebenprodukte entstehen, die sich auf Katalysatoren ablagern und deren Funktion beeinträchtigen, was die Wiederverwendung der Systeme erschwert.
Um die Bildung dieser unerwünschten Nebenprodukte in den LOHC-Systemen besser zu verstehen, haben Forschende des HI ERN und der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg eine neue Methode entwickelt.
Bei der chemischen Umwandlung des Speichermaterials – in diesem Fall einer Substanz namens Perhydro-Benzyltoluene (H12-BT) – können solch unerwünschte Nebenprodukte entstehen, sogenannte Hochsieder. Die Wissenschaftler haben eine spezielle analytische Methode entwickelt, um diese Nebenprodukte genau zu identifizieren und ihre Strukturen zu bestimmen. Dabei konnten sie erstmals sogenannte Koks-Vorläufermoleküle identifizieren, die in BT-basierten LOHC-Systemen entstehen. Diese Vorläufer werden durch heiße LOHC-Reaktionsmischungen vom Katalysator gelöst. Sie entstehen hauptsächlich durch Kondensations- und tiefe Dehydrierungsreaktionen. Die verwendete GC-FID-Methode ermöglicht es zudem, Nebenprodukte über Methylfluoren hinaus genau zu quantifizieren.
Durch das bessere Verständnis der Nebenprodukte können künftig Prozesse optimiert werden, um Verunreinigungen zu minimieren und die Kosten sowie den Ressourcenverbrauch zu senken - ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einer nachhaltigen Wasserstoffwirtschaft.
Die Ergebnisse der gemeinsamen Arbeit wurden kürzlich im Journal „Fuel“ veröffentlicht.
Die Publikation entstand im Rahmen des Projektes „Hector – Einspeicherung von grünem Wasserstoff in LOHC im Tonnenmaßstab am Standort Dormagen“.
Die weltweit größte kommerzielle Anlage für Wasserstoffspeicherung im flüssigen organischen Wasserstoffträger Benzyltoluol im Chempark Dormagen hat kürzlich die behördliche Genehmigung erhalten. Mit einer Kapazität von rund 1.800 Tonnen Wasserstoff pro Jahr, der in Benzyltoluol gespeichert wird, soll diese Anlage den sicheren Transport und die Lagerung von Wasserstoff in industriellem Maßstab demonstrieren. Fertigstellung der Anlage und kommerzieller Betrieb sind für Ende 2027 geplant.
Das Projekt „Hector“ zielt auch darauf ab, wissenschaftliche Erkenntnisse zur Weiterentwicklung der LOHC-Technologie zu gewinnen. Das HI ERN unterstützt das Projekt wissenschaftlich und konzentriert sich dabei auf die Optimierung des Hydrierprozesses, die Entwicklung robuster Qualitätssicherungsprozesse des Wasserstoffs und des LOHC-Materials und die Aufarbeitung mehrfach wiederverwendeten LOHC-Materials für industrielle Anwendungen.
Das Projekt wird vom Land Nordrhein-Westfalen im Rahmen des Programms ‘progress.nrw’ mit neun Millionen Euro gefördert, wovon rund zwei Millionen Euro für die wissenschaftliche Arbeit des HI ERN bestimmt sind.
Zur Pressemitteilung von Hydrogenious „Official approval granted for Hydrogenious LOHC’s ’Hector’ Storage Plant“ (29. April 2025)
Julian Henseler, Timo Schärfe, Julien Steffen, Andreas Görling, Michael Geißelbrecht, Peter Wasserscheid,
Detailed analysis of coke precursor formation in catalytic perhydro benzyltoluene dehydrogenation processes,
Fuel, Volume 398, 2025, 135500,
ISSN 0016-2361, https://doi.org/10.1016/j.fuel.2025.135500.
