Arbeitspaket 1
Entwicklung und Demonstration einer grünen Wasserstoffinfrastruktur für die Landwirtschaft
Die Entwicklung und Abstimmung einer Wasserstoffinfrastruktur für die Landwirtschaft durch die CEC Haren basiert auf dem Ausbau der in Haren (Ems) vorhandenen bzw. entstehenden Wasserstoffproduktionskomponenten (Windpark, Elektrolyseur, Batteriespeicher, Abfüllstation) und ist grundlegend für die Durchführung des landwirtschaftlichen Demonstrationsprojekts H2Agrar.
Im gesamten Projektumfang gilt es neben verschiedenen technischen auch logistische und regulatorische Aspekte zu berücksichtigen und in Kontext zu stellen.
Die CEC Haren wird die Produktionsprofile der Energie- und Wasserstofferzeugungsanlagen des „Grünen H2-Hubs“ in Haren (Ems) als Grundlage für weitere Projekt-Maßnahmen erstellen und evaluieren.
Zusätzlich wird der „Grüne Tankstellenpark Emsland“ zur Versorgung des Straßengüterverkehrs mit alternativen Treibstoffen zur Reduktion von CO2-Emissionen im Transportwesen errichtet. Der innovative Tankstellenpark umfasst eine grüne Wasserstofftankstelle mit integrierten E-Ladesäulen, die auf eine Betankung wasserstoffbetriebener Prototyptraktoren technisch ausgelegt ist.
Arbeitspaket 3
Entwicklung von Wasserstoff -Traktoren und Erprobungen in der Modellregion
Fendt entwickelt wasserstoffbetriebene Prototyptraktoren für das Verbundprojekt H2 Agrar. Diese sollen auf zwei landwirtschaftlichen Testbetrieben in der Modellregion Haren Ems/Emsland unter realen Bedingungen eingesetzt werden. Das Ziel: den notwendigen Wasserstoffverbrauch für die Traktoren zu ermitteln und die Anforderungen zum Aufbau einer geeigneten Infrastruktur zu definieren. Mit den gewonnen Erkenntnissen wird an weiterführenden innovativen Lösungen zur Reduzierung von CO2-Emissionen von landwirtschaftlichen Fahrzeugen gearbeitet.
Arbeitspaket 4
Verfahrenssimulation und Mobilitätsmodell für den Einsatz von Wasserstofftraktoren
Im Rahmen der Verfahrenssimulation, welche am Institut für mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge der Technischen Universität Braunschweig zur Abbildung landwirtschaftlicher Prozessketten entwickelt wurde, soll die Auswirkung des veränderten Energieträgers (Wasserstoff) auf den Traktoreinsatz betrachtet werden. Dazu werden die im Projekt beteiligten landwirtschaftlichen Betriebe Albers und Janssen in die Simulationsumgebung überführt.
In der Abbildung ist der Aufbau der verwendeten agentenbasierte Simulation dargestellt. Diese gliedert sich in verschiedenen Komponenten, die zur ganzheitlichen Abbildung des Prozessablaufs notwendig sind. Dazu zählen die Generierung der Felder und Betriebsstellen, auf denen die Maschinen die prozessspezifischen Interaktionen ausführen. Dabei gelangen diese über eine Straßenroutenplanung in der Simulationsumgebung an die vom virtuellen Betriebsleiter, der die gesamte Auftrags- und Ablauforganisation übernimmt, festgelegten Ziele.
Durch Aufbau eines Maschinenmodells des Brennstoffzellen-Traktors soll der Wasserstoffverbrauch für diesen in den betrachteten landwirtschaftlichen Prozessen bestimmt werden. Eine Herausforderung stellt dabei die reduzierte Speicherkapazität des Energieträgers für den Traktor dar. Im Projekt werden daher verschiedene Betankungskonzepte im Rahmen der Verfahrenssimulation analysiert und deren Einfluss auf den Arbeitseinsatz bestimmt.
Arbeitspaket 5
Entwicklung innovativer Transporteinheiten für Wasserstoff
Röchling Industrial ist im Projekt H2Agrar verantwortlich für die Entwicklung innovativer Transportbehälter und Trailer für den Transport von grünem Wasserstoff innerhalb der Modellregion Haren (Ems)/Emsland (und darüber hinaus). Dieses Vorhaben wird in einem ersten Schritt mit der regelmäßigen Belieferung des „grünen Tankstellenparks Emsland“ (s. Arbeitspaket 1) mit Wasserstoff aus dem Elektrolyseur des nahegelegenen Windparks Fehndorf-Lindloh demonstriert. Nach erfolgreichem Nachweis der technischen Machbarkeit ist eine Erweiterung des Geschäftsmodells auf weitere Anwendungsfälle vorgesehen.
Diese Entwicklung umfasst bei Röchling Industrial fünf technische Teillösungen:
- Entwicklung, Auslegung und Bereitstellung eines Trailers zum Transport von bis zu 400kg Wasserstoff bei 300 bar Betriebsdruck zwischen Elektrolyseur und Wasserstofftankstelle
- Entwicklung, Auslegung und Demonstration der benötigten Wasserstoffdruckbehälter inklusive Sicherheitseinrichtungen
- Baumusterzulassung der Hochdruckbehälter sowie Zulassung der Trailer für den Transport über öffentliche Straßen
- Auswahl geeigneter Rohstoffe, Teilkomponenten und Anlagentechnologien
- Entwicklung einer Produktionsanlage zur Fertigung von innovativen Hochdruckwasserstoffbehältern am Standort in Haren (Ems)
