Wasserstoffbereitstellung
Wasserstoff und Brennstoffzellen sind Eckpfeiler auf dem Weg zu einer mittel- bis langfristig emissionsfreien Mobilität in Deutschland. Dem Ausbau der Betankungsinfrastruktur für Wasserstoff wird deshalb eine hohe Priorität zugeschrieben. Der Ausbau des H2-Tankstellennetzes erfolgt abhängig vom Fahrzeughochlauf beziehungsweise der regional vorhandenen Nachfrage von Wasserstoff durch entsprechende mobile Anwendungen mit Brennstoffzelle. Perspektivisch werden auch Wasserstofftankstellen für die Betankung von leichten und schweren Nutzfahrzeugen sowie weitere Mobilitätsanwendungen wie Luftfahrt und maritime Anwendungen konzipiert.
Durch die anwendungsübergreifenden Anforderungen gibt es einen hohen Forschungs- und Entwicklungsbedarf im Bereich der Wasserstoffbetankungsinfrastruktur. Hierzu gehört unter anderem die Entwicklung von sicherheitsgerichteten Kommunikationsschnittstellen für gasförmige Betankung, die Entwicklung von Betankungskomponenten sowie die Systementwicklung multimodaler H2-Tankstellen mit unterschiedlichen Versorgungsketten und Betankungsverfahren.
Regulations, Codes and Standards bilden den essenziellen rechtlichen Rahmen für die Nutzung und Handhabung von Wasserstoff über die gesamte Wertschöpfungskette. Dafür sind nach Umsetzung der europäischen „Alternative Fuels Infrastructure Directive“ (AFID) zusätzlich zum Mess- und Eichgesetz (MessEG, H2-Mengenmessung) Vorgaben zur Wasserstoff-Qualitätssicherung (DIN EN 17124) sowie zur Wasserstoff-Betankungstechnologie (DIN EN 17127) gesetzlich verbindlich. Zur Adressierung dieser Aspekte sowie zur Steigerung der Leistungsfähigkeit und Kostensenkung von Wasserstofftankstellen besteht daher noch großer Entwicklungs- und Validierungsbedarf.
In diesem Abschnitt sind F&E-Projekte mit verwandten Themen zur Wasserstoffbetankungsinfrastruktur, wie die Wasserstoffverteilung und -speicherung, zu finden.
Die Wasserstoffinfrastruktur ist ein wesentlicher Baustein, wenn es um den Markthochlauf der Wasserstoffmobilität im Straßenverkehr geht. Tankstellen, die heutzutage bereits in Betrieb sind, bedienen vorwiegend PKW, die mit gasförmigem Wasserstoff von bis zu 700 bar betankt werden. Das Thema Nutzfahrzeuge mit brennstoffzellen-elektrischem Antrieb nimmt zunehmend Fahrt auf. Das BMDV adressiert in seinem Gesamtkonzept klimafreundliche Nutzfahrzeuge alternative Antriebstechnologien im Straßengüterverkehr. Auch namhafte Hersteller beschäftigen sich mit der Entwicklung von schweren Nutzfahrzeugen mit Brennstoffzellenantrieben. Eine Einigung darüber, wie Wasserstoff in schweren Nutzfahrzeugen gespeichert werden soll und wie er dann betankt und angeliefert wird, existiert bisher allerdings noch nicht. Es ist daher vor dem Hintergrund der Ankündigungen zahlreicher OEM zu erwarten, dass mehrere unterschiedliche Tanktechnologien und damit auch Wasserstoffbereitstellungs- und Betankungspfade entwickelt werden.
Für verschiedene Mobilitätsanwendungen, wie die Luftfahrt, Schifffahrt oder Intralogistik werden unterschiedliche Anforderungen an die Wasserstoffbetankungsinfrastruktur gestellt. Viele der Anwendungen und die dazugehörige Betankungsinfrastruktur – inkl. Betankungsprotokollen und Systemen – befinden sich noch in der Forschung und Entwicklung.
