Nachhaltige Wasserstoffspeicherung für eine grüne Energiezukunft

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Im EU-Projekt MOST-H2 werden kostengünstige, effiziente und
umweltfreundliche Lösungen für die Wasserstoffspeicherung bereitgestellt.

Dies wird mit Hilfe der Entwicklung innovativer metallorganischer
Gerüstverbindungen (Metal-Organic Frameworks, MOFs) und dem Einsatz
modernster Methoden und Werkzeuge gewährleistet. Das Steinbeis Europa
Zentrum unterstützt als Projektpartner u.a. die Kommunikation, die
Verwertung der Projektergebnisse, den Technologietransfer und definiert
gemeinsam mit den Partnern den Forschungs- und Marktbedarf.

Mit dem EU-Projekt MOST-H2 werden kostengünstige, effiziente und
umweltfreundliche Lösungen für die Wasserstoffspeicherung bereitgestellt.
Dies wird mit Hilfe der Entwicklung innovativer metallorganischer
Gerüstverbindungen (Metal-Organic Frameworks, MOFs) und dem Einsatz
modernster Methoden und Werkzeuge gewährleistet. Für die Erreichung der
EU-Klima- und Energiewendeziele ist dies von großer BedeutungIn den
vergangenen zweieinhalb Jahren der insgesamt vierjährigen Laufzeit konnten
die Projektpartner bereits bemerkenswerte Fortschritte bei der
Weiterentwicklung kryoadsorptiver Technologien zur Speicherung von
Wasserstoff verzeichnen.

Das Steinbeis Europa Zentrum unterstützt als Projektpartner die
Kommunikation, Verbreitung und Verwertung von Projektergebnissen, die
Verwaltung der Rechte an geistigem Eigentum und Technologietransfer sowie
die Replikation und Geschäftsmodellierung, und es definiert gemeinsam mit
den Partnern den Forschungs- und Marktbedarf.

Erfolge und Meilensteine nach 2 Jahren Projektzeit

Ein herausragendes Ergebnis des Projekts sind die Fortschritte in der
Materialentwicklung, die durch den gezielten Einsatz künstlicher
Intelligenz (KI) zusätzlich beschleunigt wurden. Ein KI-gestütztes
Designtool wurde entwickelt und ermöglicht präzise Vorhersagen über die
optimale Struktur von MOFs für die Wasserstoffspeicherung. Durch die
Kombination von maschinellem Lernen mit fortschrittlichen Simulationen
konnte eine umfassende Datenbank mit leistungsstarken Materialien erstellt
werden. Diese beeindruckenden Fortschritte wurden auch in jüngsten
wissenschaftlichen Veröffentlichungen hervorgehoben, die zeigen, wie
computergestützte Methoden die Synthese von MOFs revolutionieren und deren
Anwendungspotenzial bei Gasadsorptionsprozessen erheblich steigern können.

Durch die Analyse von mehr als 10.000 MOF-Strukturen mittels
rechnergestützter Verfahren in Kombination mit intensiver experimenteller
Forschung hat das Projektteam neuartige MOF-Verbindungen identifiziert.
Diese Materialien übertreffen nicht nur die allgemein akzeptierten Ziele
für gravimetrische und volumetrische Wasserstoffspeicherkapazitäten,
sondern markieren auch einen Meilenstein für die Weiterentwicklung der
Technologie. Um diese Errungenschaften zu sichern, wurden bereits
Patentanmeldungen eingereicht.

Darüber hinaus hat das Projekt bedeutende Fortschritte bei der
Modellierung und Analyse von Wasserstoffspeichersystemen erzielt. Mit
hochentwickelten Simulationen wurden detaillierte Modelle für die Wärme-
und Stoffübertragung in kryoadsorptiven Wasserstoffspeichertanks
entwickelt. Diese Erkenntnisse sind essenziell, um das Design der Tanks
sowie der Ladeeffizienz zu optimieren – beides Schlüsselfaktoren für die
Realisierung skalierbarer und praktischer Speicherlösungen.

Weiterhin konnten die ökologischen und wirtschaftlichen Vorteile der
entwickelten Speichertechnologien durch Lebenszyklusanalysen sowie
technisch-wirtschaftliche Modelle bewertet werden. Solche Erkenntnisse
sind nicht nur hilfreich, um die Produktion zu skalieren und Kosten zu
senken, sondern auch, um konkrete Anwendungsfälle wie
wasserstoffbetriebene Zugsysteme zu unterstützen. Insbesondere Fallstudien
in Österreich und Italien unterstreichen die Relevanz des Projekts für die
nachhaltige Mobilität.

Im nächsten Schritt konzentrieren sich die Projektpartner darauf, die
technologischen Fortschritte in eine praxisreife „Labor-zu-Tank“-Lösung zu
integrieren. Dabei werden zentrale Herausforderungen wie die
Skalierbarkeit, die Verbesserung des Systemdesigns und die Entwicklung von
Konzepten für kommerzielle Anwendungen – insbesondere im Bereich der
wasserstoffbetriebenen Mobilität – adressiert.

Über MOST-H2

MOST-H2 entwickelt, validiert und demonstriert innovative
Wasserstoffspeichertechnologien, bei denen monolithische Metall-
Organische-Frameworks (MOFs) als Adsorbienten zum Einsatz kommen. Die
leistungsstarken MOFs sind kosteneffizient und werden auf die Bindung von
Wasserstoff optimiert. Dabei haben sie einen sehr kleinen ökologischen
Fußabdruck. Ziel des Projekts ist es, die Wasserstoffspeicherung durch
fortschrittliche MOF-Technologien zu revolutionieren. Mit der Verknüpfung
von Innovationen im Labormaßstab und industriellen Anwendungen leistet
MOST-H2 einen wichtigen Beitrag zur Umstellung auf nachhaltige
Energiesysteme in Europa. MOST-H2 wird im Rahmen des Horizont Europa
Forschungs- und Innovationsprogramms der Europäischen Union unter der
Finanzhilfevereinbarung Nr. 101058547 gefördert.

MOST-H2 Konsortium

MOST-H2 vereint 16 Partner aus Griechenland, dem Vereinigten Königreich,
Frankreich, Deutschland, Spanien, Österreich, Italien und Marokko, welche
vom 1. Juni 2022 bis zum 31. Mai 2026 zusammenarbeiten: National Centre
for Scientific research “Demokritos” (Koordinator), University of
Cambridge, University of Crete, Université du Mans, Friedrich-Alexander
Universität Erlangen-Nuernberg, Universidad de Alicante, Max-Planck-
Gesellschaft, Immaterial LTD, Mohammed VI Polytechnic University, Lapesa
Grupo Empresarial SL/Laguens y Perez SL, FEN Research GmbH, Italferr SPA,
Greendelta GmbH, Steinbeis Europa Zentrum/ Steinbeis 2i GmbH, Hiden
Isochema Ltd.