In Deutschland wurde das Projekt „MarrakEsH“ gestartet, das sich der Entwicklung und Erprobung von Technologien für eine autonome Energieversorgung durch grünen Wasserstoff widmet. Sechs Partner aus Industrie und Forschung, darunter namhafte Unternehmen und Institutionen, haben sich zusammengefunden, um die Effizienz und Leistungsfähigkeit eines integrierten Systems aus Photovoltaik-Anlagen, Batterien und Brennstoffzellen zu erhöhen.
Dieses vom Bundeswirtschaftsministerium geförderte Projekt zielt darauf ab, durch eine direkte Gleichstromkopplung (DC) der verschiedenen Energieerzeuger und -speicher sowohl die Energieeffizienz als auch die Kosteneffektivität zu steigern. Hierbei wird die Entwicklung eines innovativen DC/DC-Wandlers angestrebt, der auf modernen Galliumnitrid-Leistungshalbleitern basiert und hohe Schaltfrequenzen bis zu 2 Millihertz ermöglichen soll.
Die Partner, darunter die GKN Hydrogen GmbH, die Proton Motor Fuel Cell GmbH, Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG, Infineon Technologies AG, die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg sowie das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE, arbeiten an verschiedenen Aspekten dieses komplexen Projekts. GKN Hydrogen konzentriert sich auf die Systemintegration, um die Industrialisierung der entwickelten Lösungen voranzutreiben und optimiert eine neuartige Wasserstoff-Speichereinheit auf Basis von Metallhydriden.
Proton Motor Fuel Cell entwickelt eine neue Generation von Brennstoffzellen, die thermische Verluste nutzen, um Wasserstoff aus Metallhydrid effizient freizusetzen. Dies soll die Gesamteffizienz des Systems steigern und die Geräte kleiner, leichter und kostengünstiger machen.
Die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg widmet sich der Entwicklung eines flexiblen und intelligenten Energiemanagementsystems, das durch Algorithmen gesteuert wird. Ziel ist es, die Energieflüsse zwischen den verschiedenen Komponenten optimal zu regulieren und die Systemabwärme effizient zu nutzen.
Das Fraunhofer IEE übernimmt die Entwicklung und Untersuchung eines Labormusters des DC/DC-Wandlers, der die Kopplung der unterschiedlichen Erzeuger und Speicher erleichtern soll. Dieser Prototyp wird entscheidend für die Anbindung von Brennstoffzelle und Elektrolyseur an das autarke Energieversorgungssystem sein.
Würth Elektronik ist für die Entwicklung der magnetischen Komponenten verantwortlich, die in den leistungselektronischen Wandlern verwendet werden. Durch optimierte Designs und den Einsatz geeigneter Materialien sollen die Verluste minimiert und die Effizienz maximiert werden.
„MarrakEsH“ läuft bis September 2026 und verspricht, wesentliche Fortschritte für die autarke Energieversorgung auf Basis von grünem Wasserstoff zu erzielen, was sowohl für private Haushalte als auch für kleine Unternehmen und kritische Infrastrukturen von Bedeutung sein könnte.
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