M.Sc. Rüdiger Schwendemann

Motivation

Aufgrund der Zunahme an erneuerbaren Energien und der damit einhergehenden höheren Fluktuation der im Netz zur Verfügung stehenden Momentanleistung sind Speichermöglichkeiten von eminenter Bedeutung, um einen stabilen Netzbetrieb zu ermöglichen. Um größere Mengen an Energie zu speichern, stellt die Verwendung von Elektrolyseuren eine Lösungskonzept dar. Hierbei wird bei Leistungsspitzen der zur Verfügung stehende Überschuss genutzt, um Wasserstoff zu erzeugen. Im Falle eines Abfalls der Momentanleistung im Netz wird der zuvor erzeugte Wasserstoff wiederverwendet, um Leistung in das Energienetz einzuspeisen und es somit zu stützen.

Aufgabenstellung

Im Rahmen dieser Arbeit soll eine Demonstratoranlage mit einer Ausgangsleistung von 100 kW konzeptioniert, aufgebaut und in Betrieb genommen werden. Vor dem Aufbau des Gesamtsystems erfolgt zunächst die Einarbeitung in die Themenbereiche Elektrolyseanlage, Active-Front-End (AFE) und Regelverfahren für DC/DC-Wandler, um sich die theoretischen Grundlagen anzueignen. Anschließend erfolgt die Planung des Verschaltungskonzepts sowie die Dimensionierung eines Thyristorgleichrichters für die Einspeisung der Anlage. Die einzelnen Teilsysteme werden anhand des Verschaltungskonzepts in einem Schaltschrank zu einem Gesamtsystem zusammengeführt. Für das System wird anschließend eine Gesamtbetriebsstrategie entwickelt, die eine sicheren Betrieb sowie im Fehlerfall eine Notabschaltung gewährleistet. Hierzu muss ebenfalls ein Regelverfahren für den Thyristorgleichrichter entwickelt werden.