Wasserstoff Lehre

Wasserstoff gilt als ein Energieträger der Zukunft und ist Ausgangsstoff zahlreicher Folgesynthesen. Den Wassersoff zu transportieren und zu speichern stellt jedoch eine Herausforderung dar. Dies kann unter anderem in flüssiger Form erfolgen, sodass die Wasserstoffverflüssigung einen heute und in zukünftig wichtigen Prozess darstellt.

Diese Veranstaltung knüpft an die Vorlesung „Grundlagen der Kälteerzeugung und Industrielle Tieftemperaturanlagen“ an. Zunächst wird die Herstellung, Nutzung und Handhabung von Wasserstoff, sowie die Wasserstoffverflüssigung im Rahmen einer Vorlesung gelehrt und diskutiert. Zudem werden Einblicke in die Projektabläufe und Projektphasen im Ingenieursbereich gegeben. Anschließend simulieren die Studierenden ausgewählte kryogene Prozesse, unter anderem einen Wasserstoffverflüssigungsprozess, mit dem Simulationsprogramm UniSim® Design. Damit lernen die Studierenden UniSim® Design zu bedienen und bauen ein vertieftes Verständnis für kryogene Verflüssigungsprozesse auf.

Wasserstoff ist derzeit in aller Munde und wird - aktueller denn je - als wesentlicher Baustein für die Energiewende diskutiert.

Dass Wasserstoff für den Betrieb von Brennstoffzellen genutzt werden kann, wissen die allermeisten. Aber was muss man noch über Wasserstoff, seine Erzeugung und Nutzung wissen?

Die Vorlesung „Wasserstoff-Technologien für ein nachhaltiges Energiesystem“ richtet sich an alle interessierten Studierenden und gibt ein vertieftes Verständnis der benötigten Technologien in einem Wasserstoff-basierten Energie- und Stoffsystem. Dabei werden zunächst aus Systemsicht die komplexen Wechselwirkungen innerhalb eines stark gekoppelten Energie- und Stoffsystems aufgezeigt. Hinsichtlich der Technologien der Wasserstoffbereitstellung stehen sowohl elektrochemische als auch thermochemische Verfahren im Fokus der Veranstaltung. Dabei wird das gesamte Spektrum an Wasserstoff-produktionstechnologien vom grauen Wasserstoff bis zum grünen Wasserstoff abgedeckt.

Wasserstoff spielt bereits heute eine wichtige Rolle in diversen Industrieanwendungen (z.B. Stahl etc.). Diese Anwendungen stehen ebenso wie die Speicherung und Distribution im Fokus dieser Veranstaltung. Wasserstoff, Power-to-X Technologien und nachhaltige Kohlenstoffquellen sind die Schlüsselfaktoren, um in einem 100% nachhaltigen Energie- und Stoffsystem den Kohlenstoffkreislauf zu schließen. Die Veranstaltung behandelt daher auch die wesentlichen Syntheserouten für Wasserstoff-basierte Energieträger und Basischemikalien. Abschließend werden aktuelle Forschungsaktivitäten im Bereich der Wasserstoffbereitstellung, -nutzung und -integration in Energiesysteme vorgestellt, um einen direkten Einblick in die aktuelle Forschungswelt zu gewähren.

Die englischsprachige Vorlesung „Anaerobic Processes and Energy Recovery” ist Teil des Moduls „Advanced Water Treatment and Anaerobic Processes” und richtet sich insbesondere an Studierende im Masterstudiengang Environmental Engineering, die die Veranstaltung wahlweise als Pflichtmodul im Field of Study 1 oder als Wahlmodul (u.a. im Studiengang Sustainable Resource Management) belegen können. In der Vorlesung geht es insbesondere um Ansätze und Verfahren der energieeffizienten Abwasserreinigung mit dem Ziel der Maximierung der Energierückgewinnung, insbesondere in Form von Biogas. In einem Teil der Veranstaltung widmen wir uns auch der Power-to-Gas Technology mit einem klaren Fokus auf die biologische Methanisierung. In die Veranstaltung fließen auch unsere eigenen Forschungsergebnisse mit ein, um den Studierenden einen kleinen Einblick in unsere Forschungsaktivitäten zu gewähren.