MA – Entwicklung und Implementierung von automatisierten Betriebsabläufen für ein LOHC-System

Am Fraunhofer IISB in Erlangen ist ein kompakter Energiespeicher bestehend aus PEM-Brennstoffzelle, PEM-Elektrolyseur und einem LOHC (Liquid Organic Hydrogen Carrier)-System zur Wasserstoffspeicherung installiert. Bislang erfolgt die Bedienung des LOHC-Systems überwiegend durch manuelle Vorgaben von Ventilstellungen und Betriebsparametern.

Im Rahmen dieser Arbeit sollen automatisierte Betriebsläufe entwickelt und auf den vorhandenen Speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS, Hersteller Beckhoff und Siemens) implementiert werden. Die Betriebsabläufe betreffen steuerungs- und regelungstechnische Vorgänge bei Hydrierung und Dehydrierung in unterschiedlichen Betriebszuständen (z.B. Anfahren, Regelbetrieb, Herunterfahren, Standby) sowie die Übergänge zwischen einzelnen Betriebszuständen. Die Entwicklung der automatisierten Betriebsabläufe basiert auf einer umfassenden Charakterisierung des Betriebsverhaltens bei unterschiedlichen Parametern für Druck, Temperatur und Durchfluss sowie dynamischen Vorgängen. Dies ist erforderlich, da vor Beginn dieser Arbeit ein Austausch des bisherigen LOHC-Materials Dibenzyltoluol/Perhydro-Dibenzyltoluol (H0/H18-DBT) durch Benzyltoluol/Perhydro-Benzyltoluol (H0/H12-BT) erfolgt. Zudem wurde der Katalysator im LOHC-Reaktor getauscht.

Die entwickelten Betriebsabläufe sollen an der Anlage getestet und ggf. angepasst werden.

Betreuer: Johannes Geiling

Für Studienfächer: Mechatronik, Energietechnik

Frühest möglicher Beginn: Mitte März 2022

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März