FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR KURZZEITDYNAMIK, ERNST-MACH-INSTITUT, EMIDas Fraunhofer EMI entwickelt neuartige numerische Simulations- methoden für die Planung resilienter Wasserstoffnetze.
Wasserstoff gilt zunehmend als vielversprechende fossilfreie Energiequelle und spielt eine Schlüsselrolle in der Energiewende. Er hilft, Treibhausgasemissionen zu senken und Klimaneutralität zu erreichen. Grüner Wasserstoff, gewonnen aus überschüssiger Wind- und Solarenergie, lässt sich lokal speichern und über Netze zu entfernten Verbrauchern transportieren. Doch Speicherung und Transport bergen Risiken: Naturkatastrophen, Sabotage oder politische Sanktionen können die Versorgung gefährden. Eine sorgfältige Planung widerstandsfähiger Wasserstoffinfrastrukturen ist daher unverzichtbar, um die Energieversorgung in internationalen Netzen zu sichern.
Numerische Netzwerkmodellierungen, die physikalische Bedingungen in Wasserstoffnetzen simulieren, bieten dafür wertvolle Werkzeuge. Sie erlauben »Was-wäre-wenn«-Analysen, decken Schwachstellen auf und bewerten die Widerstandsfähigkeit gegen Störungen. Solche Modelle müssen das Netzverhalten unter Extrembedingungen präzise abbilden, um Risiken zu mindern. Besonders wichtig ist die Simulation der dynamischen Reaktionen des Netzes auf extreme Ereignisse.
Am Fraunhofer EMI entsteht ein hydraulisches Simulationstool, das auf physikalischen Grundlagen und Ingenieurmodellen basiert. Es analysiert die Reaktionen hybrider oder reiner Wasserstoffnetze mit Speichersystemen auf Störungen. Dieser neuartige numerisch robuste Ansatz ermöglicht erstmals durchgängige und zeitlich schnelle Vorhersagen des Systemverhaltens vor, während und nach Störungen sowie Prognosen zu Überlebens- und Wiederherstellungszeiten. Die Ergebnisse können essenziell wertvolle Beiträge zur Planung resilienter Wasserstoffnetze liefern.
