Wie sicher Ist Wasserstoff, der Energieträger der Zukunft? Welches sind
die Critical Raw Materials in der Wasserstoffwirtschaft? Gibt es
Alternativen für PFAS-Materialien in der Dichtungstechnik? Über aktuelle
Entwicklungen rund um Erzeugung, Transport, Speicherung und Nutzung von
Wasserstoff in der Metropolregion Rhein-Main informiert der 10.
Wasserstoff-Stammtisch Rhein-Main am 30. Januar 2024, 15.00 bis 19.00 Uhr
im Fraunhofer IWKS in Hanau.

Die Steigerung der Akzeptanz von Wasserstoff durch seinen sicheren und
zuverlässigen Einsatz ist eine zentrale Herausforderung für die
emissionsfreie Mobilität und die Versorgungsinfrastruktur. Fachleute aus
Wirtschaft und Industrie der Region Rhein-Main legen ihre Sicht auf die
wesentlichen Voraussetzungen bei der Etablierung von Wasserstoff als
zukünftigen regenerativen Energieträger dar und beleuchten die
Kreislauffähigkeit der verwendeten Materialien zur Reduzierung des »Carbon
Footprints«.

In diesem Kontext lädt das Fraunhofer-Leistungzentrum GreenMat4H2 zu
seinem
10. Wasserstoffstammtisch am 30. Januar in das Fraunhofer IWKS nach Hanau
ein.

Podiumsdiskussion

Besonderes Highlight des Jubiläumsstammtisches ist eine Podiumsdiskussion
mit Vertretenden aus Wissenschaft und Industrie. Prof. Dr. Stefan Maas
(Universität Luxemburg), Philipp Walter (Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG
), Silke Wagner (Freudenberg FST GmbH), Prof. Tobias Melz (Fraunhofer
LBF), Sandro Szabo (Hessen Trade & Invest GmbHI) diskutieren über die
Herausforderungen zu »Kritischen Materialien in der Wassestoffwirtschaft«
und wie Hessen von anderen lernen kann. Fachvortäge, eine
Posterausstellung und eine Führung durch das Technikum des
Leistungszentrums-Wasserstoff in Hanau geben weitere Einblicke.
Es stehen auch Expertinenn und Experten für Presseinterviews zur
Verfügung.

Leistungszentrum Green Materials for Hydrogen – GreenMat4H2

Im Leistungszentrum-Wasserstoff Hessen »GreenMat4H2« bündeln Fraunhofer
IWKS und Fraunhofer LBF ihre Kompetenzen, um Konzepte für eine
nachhaltige, geopolitisch unabhängige, effiziente und sichere
Wasserstoffwirtschaft zu erarbeiten. Berücksichtigt wird der gesamte
Lebenszyklus von Produkten und Systemen einer Wasserstoffökonomie, von der
Erzeugung, über Speicherung und Transport bis hin zur Nutzung und
Wiederverwertung. Dabei fokussiert das Fraunhofer LBF auf die
Zuverlässigkeit und Betriebsfestigkeit von mit Wasserstoff beaufschlagten
Systemen; das Fraunhofer IWKS auf die Zirkularität und Rezyklierbarkeit
von Komponenten.
Im Rhein-Main-Gebiet und darüber hinaus hat sich das Leistungszentrum-
Wasserstoff Hessen als Kompetenzzentrum und Austauschplattform für die
Akteure der Wasserstoffwirtschaft etabliert.

Die Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie
IWKS entwickelt zirkuläre Materialien und materialwissenschaftliche
Technologien für eine ultimativ nachhaltige, abfallfreie
Kreislaufwirtschaft. In enger Verzahnung mit Hochschulen, anderen
Fraunhofer Instituten und Industriepartnern forscht die Einrichtung an der
Substitution kritischer Rohstoffe durch nachhaltigere Alternativen und
erarbeitet Lösungen zur intelligenten Regeneration zukunftsweisender
Materialien sowie zu deren energieeffizienter Rückgewinnung als
nachhaltige Präkursoren für die Produktion. Als Teil der Fraunhofer
Gesellschaft verfolgt das Fraunhofer IWKS das Ziel, Forschungserkenntnisse
für Industrieunternehmen anwendbar zu machen. Gemeinsam mit seinen
Partnern leistet es so einen wertvollen Beitrag zu einer Transformation
der Industrie und einem gesunden Planeten. www.iwks.fraunhofer.de
www.iwks.fraunhofer.de

Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit
LBF in Darmstadt steht seit 1938 für Sicherheit und Zuverlässigkeit von
Leichtbaustrukturen. Mit seinen Kompetenzen auf den Gebieten
Betriebsfestigkeit, Systemzuverlässigkeit, Schwingungstechnik und
Polymertechnik bietet das Institut heute Lösungen für wichtige
Querschnittsthemen der Zukunft: Systemleichtbau, Funktionsintegration und
cyberphysische maschinenbauliche Systeme. Im Fokus stehen dabei Lösungen
für gesellschaftliche Herausforderungen, wie Ressourceneffizienz und
Emissionsreduktion sowie Future Mobility, wie die Elektromobilität und das
autonome, vernetzte Fahren. Die Auftraggeber kommen u.a. aus dem
Fahrzeugbau, der Luftfahrt, dem Maschinen- und Anlagenbau, der
Energietechnik, der Elektrotechnik, der Medizintechnik sowie der
chemischen Industrie. Sie profitieren von ausgewiesener Expertise der rund
350 Mitarbeitenden und modernster Technologie auf mehr als 17 900
Quadratmetern Labor- und Versuchsfläche. www.lbf.fraunhofer.de

Das EU-Projekt metaCCAZE konzentriert sich auf nutzerorientierte,
elektrische, automatisierte und vernetzte Mobilität und Infrastruktur in
europäischen Städten. 43 Organisationen führen Städte in das Zeitalter der
grünen Mobilität, indem sie Maßnahmen in den vier Pionierstädten München,
Amsterdam, Tampere und Limasol (Zypern) umsetzen, darunter innovative
Technologien wie automatisiertes Laden, KI-basierte Echtzeitplanung für
autonome Flotten und emissionsarmes Verkehrsmanagement. Die EU fördert das
Projekt mit 24,7 Millionen Euro.

Zu Beginn des Jahres 2024 fiel der Startschuss für das europäische
Innovationsprojekt metaCCAZE, das sich auf nutzerorientierte, elektrische,
automatisierte und vernetzte Mobilität und Infrastruktur in europäischen
Städten konzentriert. Mit metaCCAZE wollen 43 Organisationen Städte in das
Zeitalter der grünen Mobilität führen und setzen dafür europäische
Strategien und Initiativen wie den Green Deal der EU, die Mission für
klimaneutrale und intelligente Städte sowie die Partnerschaften 2ZERO und
CCAM in konkrete Innovationsmaßnahmen um.

Der Verkehrssektor ist der zweitgrößte Verursacher von
Treibhausgasemissionen und für mehr als 30% des gesamten Energieverbrauchs
verantwortlich. Der Europäische Green Deal und andere EU-weite Initiativen
zielen unter anderem darauf ab, die verkehrsbedingten
Treibhausgasemissionen bis 2050 um 90% zu senken, mindestens 30 Millionen
emissionsfreie Autos auf die europäischen Straßen zu bringen, fast alle
motorisierten Fahrzeuge emissionsfrei zu machen und bis 2030 100
klimaneutrale Großstädte zu haben. Bei der Verwirklichung dieser Ziele
ergeben sich neue Herausforderungen, wie z.B. das ineffiziente Aufladen
von Elektrofahrzeugen oder die hohe Energiebelastung der Stromnetze.

Das metaCCAZE-Projekt ebnet den Weg für den Übergang zur urbanen
Mobilität, indem es Lösungen für diese Herausforderungen bietet. Es zielt
darauf ab, die Einführung intelligenter Systeme zu beschleunigen, die
elektrische, automatisierte und vernetzte Mobilität und Infrastruktur
miteinander zu verbinden, indem sechs übertragbare und innovative
Technologien entwickelt werden, darunter automatisiertes Laden, KI-
basierte Echtzeitplanung für autonome Flotten und emissionsarmes
Verkehrsmanagement. Bei den Technologien wird Pionierarbeit geleistet;
entwickelt werden:

- Personen- und Güterverkehrsdienste ( für öffentliche Verkehrsmittel,
Kleinbusse auf Abruf, Bike- und Scooter-Sharing, Lieferungen) und
- die dazugehörige Infrastruktur (Mobilitäts- und Logistikzentren,
Verkehrsmanagementzentren, Ladeinfrastruktur)

Um das Potenzial der Technologien in realen und unterschiedlichen
städtischen Umgebungen zu testen, werden sie in den vier Pionier-Städten
Amsterdam, München, Limassol und Tampere umfassend demonstriert.
Erfolgreiche Technologien und Aktivitäten werden auf sechs Follower-Städte
übertragen (Athen, Krakau, Gozo, Mailand, Miskolc, Region Paris). Um
sicherzustellen, dass die Technologien den Bedürfnissen der Bürger und
Akteure im Bereich der städtischen Mobilität entsprechen, werden in den
Städten Kooperationsmaßnahmen organisiert.

Dr. Tamara Djukic, von ERTICO aus Belgien und metaCCAZE-
Projektkoordinatorin ist anerkannte Expertin auf dem Gebiet der
Transformation und Innovation der urbanen Mobilität. Sie zeigte sich
begeistert von dem Projekt:

„Mit metaCCAZE haben wir die Möglichkeit, die Realitäten aller unserer
europäischen Städte in den kommenden Jahren zu gestalten. Der Austausch
von Wissen und Erkenntnissen aus den Demonstrationen in unseren metaCCAZE-
Teststandorten mit anderen europäischen Städten wird entscheidend sein, um
sicherzustellen, dass unsere Vision von sauberen und lebenswerten Städten
letztendlich Wirklichkeit wird."

Das Steinbeis Europa Zentrum verantwortet als Projektpartner die
Verbreitung der Projektergebnisse innerhalb des internationalen
Fachpublikums, aber auch an die breite Öffentlichkeit sowie die
finanzielle und administrative Projektkoordination.

Das Projekt läuft über die nächsten vier Jahre, in denen die Technologien
von einem Projektkonsortium eingesetzt und überwacht werden, dem 43
renommierte Einrichtungen aus 12 europäischen Ländern angehören und das
die verschiedenen Perspektiven von Wissenschaft, Industrie und
öffentlichem Sektor abdeckt. Die EU fördert das Projekt mit 24,7 Millionen
Euro.

Der Ergebnisbericht zum Forschungsprojekt „Stadt am Blauen Band“ wurde als
Online-Publikation auf der Webseite des Bundesinstituts für Bau-, Stadt-
und Raumforschung (BBSR) veröffentlicht.
Die Forschenden zeigen an Beispielen einer integrierten Gewässer- und
Stadtentwicklung, wie Kommunen Maßnahmen zur naturnahen Ufergestaltung von
Flüssen und Kanälen planen und erfolgreich umsetzen. Die HafenCity
Universität Hamburg hatte das Forschungsprojekt zusammen mit dem Büro bgmr
Landschaftsarchitekten GmbH in den Jahren 2022/23 bearbeitet. Auftraggeber
waren das Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) und das
Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bau (BMWSB).

Bundeswasserstraßen bieten für die Entwicklung der an ihnen liegenden
Städte und Siedlungsbereiche große Potenziale. Deshalb wurde schon 2017
das Bundesprogramm „Blaues Band Deutschland (BBD)“ gestartet, um
ökologische Entwicklungen von Flusslandschaften zu fördern.
Bislang werden diese Maßnahmen jedoch vor allem außerhalb urbaner Räume
realisiert. Dabei können auch diese oft stark verdichteten Stadträume
entlang der Gewässer profitieren und die Maßnahmen zur Verbesserung von
Umwelt- und Lebensqualitäten und Klimaanpassung beitragen.

Für Kommunen bietet die naturnahe Ufergestaltung von Flüssen und Kanälen
große Potenziale für die Stadtentwicklung. Ihre Umgestaltung eröffnet
Chancen für Räume zur Begegnung, Bewegung, Freizeit- und Erholung und
Grünraumvernetzung. Dies erfordert die Zusammenarbeit von ökologischer
Gewässerentwicklung und freiraumplanerischer Aufwertung. Verantwortliche
in der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung müssen mit kommunalen
Akteuren zusammenkommen.

Im Rahmen einer Förderung über das Forschungsprogramm „Experimenteller
Wohnungs- und Städtebau (ExWoSt)“, bearbeitete die Professur
Landschaftsarchitektur und Landschaftsplanung der HafenCity Universität
mit Prof. Antje Stokman, Stefan Kreutz und Katarina Bajc in den Jahren
2022/23 gemeinsam mit bgmr Landschaftsarchitekten das Projekt. Es wurden 6
Fallstudien bearbeitet, Expert:inneninterviews geführt und in Workshops
mit 33 beteiligten Akteur:innen aus der Praxis der Gewässer- und
Stadtentwicklung ein Prozess- und Maßnahmenkatalog erarbeitet.

In der nun erschienenen Publikation zeigen sie an Beispielen einer
integrierten Gewässer- und Stadtentwicklung, wie Kommunen Maßnahmen zur
naturnahen Ufergestaltung von Flüssen und Kanälen planen und erfolgreich
umsetzen - von der Neckarinsel in Stuttgart über den Fechenheimer
Mainbogen in Frankfurt am Main bis zum Waller Sand in Bremen. Der
Schlüssel ist dabei wie so oft die enge Zusammenarbeit aller Akteure.

Zur realitätsnahen Bewertung von Biomassekesseln haben Wissenschaftler des
TFZ eine neue Testmethode entwickelt. Bei der sogenannten Lastzyklus-
Methode werden auch ungünstige Betriebszustände, wie z.B. Kesselstart und
Taktbetrieb, berücksichtigt. Die neue Methode soll vor allem den
Herstellern helfen, die Kesseltechnik weiter zu optimieren.

Straubing, 17.01.2024. Weil nicht immer gleichbleibend viel Wärme von
Kesseln abgenommen wird, kommt es zu schwankenden Wärmeanforderungen bei
Biomassekesseln. Klassischerweise durchlaufen sie Prüfungen, sogenannte
Typenprüfungen, bevor sie zugelassen werden. Jedoch finden diese bisher
unter idealisierten Bedingungen statt und spiegeln damit nicht die reelle
Effizienz und das Emissionsverhalten der Kessel wider. Aus diesem Grund
entwickelten die Wissenschaftler des Technologie- und Förderzentrums (TFZ)
in Straubing zusammen mit Bioenergy and Sustainable Technologies (BEST)
die Lastzyklus-Methode. Die realitätsnahen Ergebnisse sollen vor allem den
Herstellern helfen, die Kesseltechnik weiter zu optimieren. Alle
Ergebnisse des Forschungsprojekts veröffentlicht das TFZ nun im Bericht
Nr. 79.

„Neu an der Lastzyklus-Methode ist, dass der reale Betrieb nachgestellt
wird“, erklärt Claudia Schön, Wissenschaftlerin am TFZ. Die praxisnahe
Prüfmethode bindet ungünstige Betriebszustände in die Typenprüfung mit
ein. Beispielsweise wird auch der Kesselneustart oder den Taktbetrieb –
also das Ein- und Ausschalten des Kessels wegen des geringen Wärmebedarfs
– erfasst. Im Vergleich zu bisherigen Prüfergebnissen ist die Lastzyklus-
Methode imstande, höhere Emissionen und verringerte Effizienz dieser
Betriebszustände abzubilden. Bei einer gängigen Typenprüfungen laufen die
Kessel konstant auf einer Leistung von 100 % bzw. 30 %. In diesem Ideal
werden die schwankenden Anforderungen des Biomassekessels nicht
berücksichtigt. Jedoch gibt es schon jetzt hochwertige und optimal
eingestellte Pelletkessel, welche unter realen Bedingungen sehr niedrige
Emissionswerte erzielen. „Mit Hilfe der Lastzyklus-Methode können
Heizkessel noch weiter optimiert werden, sodass der Brennstoff optimal
ausgenutzt wird und wenig Emissionen entstehen“, meint Claudia Schön.

Die Lastzyklus-Methode wurde zunächst in einem Ringversuch mit insgesamt
sechs Instituten wiederholt und validiert. Abschließend wurde sie an zehn
automatisch beschickten Biomassekesseln (Pellet- und Hackgutkessel) im
niedrigen Leistungsbereich von bis zu 30 kW sowie einem Ölkessel
angewendet. Dabei wurden auch die Vor- und Nachteile eines Betriebs mit
Pufferspeicher herausgearbeitet. „Die Methodik hinter der neuen Prüfung
haben wir in einem englischsprachigen Methodenhandbuch zusammengefasst,
welches die Lastzyklus-Methode genau beschreibt und der nationalen sowie
internationalen Industrie dienen soll“, so Claudia Schön.

Die Forschungsarbeiten wurden vom Bundesministerium für Ernährung und
Landwirtschaft (BMEL) über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.
(FNR) gefördert. Das TFZ arbeitete hierfür mit Bioenergy and Sustainable
Technologies (BEST) und dem Deutschen Pelletinstitut (DEPI) zusammen.

Die Publikation sowie das englischsprachige Methodenhandbuch können
kostenlos unter www.tfz.bayern.de heruntergeladen werden.

Originalpublikation:
https://www.tfz.bayern.de/mam/cms08/publikationen/berichte/dateien/tfz-
bericht_79_cycletest.pdf
https://www.tfz.bayern.de/mam/cms08/publikationen/berichte/dateien/tfz-
bericht_79_manual_cycletest_en.pdf