Grüner Wasserstoff Kurs

Lektion 1 • Erneuerbare Energiequellen für die Elektrolyse

Identifiziert Solar-, Wind- und Wasserkraft als primäre Stromquellen für grünen Wasserstoff. Verknüpft die intermittierende Einspeisung erneuerbarer Energien mit der Auslegung von Elektrolyseuren und betrieblichen Herausforderungen.

Lektion 2 • Überblick über Wasserstoffproduktionswege

Stellt alle wichtigen Produktionsmethoden anhand der farbcodierten Konvention dar. Positioniert grünen Wasserstoff innerhalb der breiteren Produktionslandschaft für fundierte Vergleiche.

Lektion 3 • Globaler Marktkontext für grünen Wasserstoff

Bietet einen Überblick über aktuelle Produktionsmengen, Kostenbenchmarks und globale Nachfrageprognosen. Untermauert die wirtschaftliche und strategische Dringlichkeit, die die Investitionen der Branche antreibt.

Lektion 4 • Grundlagen der Wasserelektrolyse

Erläutert die elektrochemische Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Bietet die thermodynamischen und kinetischen Grundlagen, die für das Verständnis von Elektrolyseurtechnologien erforderlich sind.

Lektion 1 • Protonenaustauschmembran-Elektrolyse

Beschreibt detailliert den Aufbau von PEM-Elektrolyseuren, Membranmaterialien und das dynamische Ansprechverhalten. Hebt die Vorteile für die Kopplung mit variablen erneuerbaren Energiequellen hervor.

Lektion 2 • Alkalische Elektrolysesysteme

Untersucht das Design, die Komponenten und die Betriebsprinzipien alkalischer Elektrolyseure. Etabliert die Basistechnologie, an der neuere Systeme gemessen werden.

Lektion 3 • Skalierung und Stack-Integration

Behandelt die technischen Herausforderungen der Skalierung von Einzelzellen zu Multi-Megawatt-Systemen. Überbrückt die Lücke zwischen Labordaten zur Leistung und industriellen Anlagendesignentscheidungen.

Lektion 4 • Festoxid-Elektrolysesysteme

Behandelt den Betrieb von Hochtemperatur-Festoxid-Elektrolyseuren und das Potenzial der Co-Elektrolyse. Verknüpft die Möglichkeiten der thermischen Integration mit Anwendungen im Bereich industrieller Prozesswärme.

Lektion 1 • Materialbasierte Wasserstoffspeicherung

Gibt einen Überblick über Metallhydride, chemische Hydride und poröse Materialien als Feststoffspeicheroptionen. Hebt die Kompromisse zwischen gravimetrischer und volumetrischer Dichte im Vergleich zu herkömmlichen Methoden hervor.

Lektion 2 • Untertägige und großmaßstäbliche Speicherung

Untersucht Salzkavernen, erschöpfte Lagerstätten und Grundwasserleiter als Optionen für die saisonale Massenspeicherung. Verknüpft die geologische Speicherung mit Strategien zum Energiebilanzausgleich auf Netzebene.

Lektion 3 • Flüssigwasserstoffspeicherung

Erläutert kryogene Verflüssigungsprozesse, Boil-off-Verluste und Isolationsstrategien. Verknüpft die Vorteile der hohen Energiedichte mit Anwendungsfällen des Ferntransports.

Lektion 4 • Speicherung von komprimiertem gasförmigem Wasserstoff

Behandelt das Design von Hochdrucktanks, Materialien und den Energieaufwand für die Kompression. Etabliert den kommerziell ausgereiftesten Speicherpfad als Referenzpunkt.

Lektion 1 • Tankerlogistik für Flüssigwasserstoff

Beschreibt detailliert den kryogenen Straßen- und Seetankerbetrieb für die großvolumige Lieferung über große Entfernungen. Verknüpft die Verflüssigungskosten mit den Berechnungen der gesamten Lieferkosten für Wasserstoff.

Lektion 2 • Verteilung per Trailer und Flaschenbündel

Untersucht die straßengebundene Lieferung von komprimiertem Wasserstoff für kleine und mittlere Nachfragezentren. Verknüpft die Logistikkosten mit der Wirtschaftlichkeit dezentraler Endanwendungen.

Lektion 3 • Wasserstoffträger: Ammoniak und LOHC

Führt Ammoniak und flüssige organische Wasserstoffträger als chemische Transportvektoren ein. Bewertet die Nachteile des Energieaufwands für die Rückumwandlung gegenüber den Vorteilen der volumetrischen Dichte.

Lektion 4 • Pipelinetransport von Wasserstoff

Behandelt dedizierte Wasserstoffpipelines, Materialversprödungsrisiken und die Umwidmung von Erdgasnetzen. Etabliert die Pipeline-Ökonomie als kostengünstigste Option für den Massentransport.

Lektion 1 • Sektorkopplung und Systemintegration

Zeigt, wie grüner Wasserstoff die Sektoren Strom, Wärme, Verkehr und Industrie verbindet. Fördert eine systemische Perspektive auf die Rolle von Wasserstoff in integrierten Energienetzen.

Lektion 2 • Wasserstoff in der Stromerzeugung

Untersucht Wasserstoffverbrennungsturbinen und Brennstoffzellen für die Stromerzeugung im Netzmaßstab. Positioniert Wasserstoff als Langzeitspeicher und steuerbare Stromerzeugungsressource.

Lektion 3 • Gebäudewärme und Haushaltsanwendungen

Gibt einen Überblick über Wasserstoffkessel, Beimischung in Gasnetze und Mikro-KWK-Systeme für Gebäude. Bewertet Sicherheit, Effizienz und Infrastrukturkompatibilität für den Einsatz im Wohnbereich.

Lektion 4 • Brennstoffzellentechnologie für die Mobilität

Erläutert den Betrieb von Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen und deren Integration in Fahrzeuge. Verknüpft die Anforderungen an die Wasserstoffqualität mit der Leistung und Lebensdauer des Brennstoffzellenstapels.

Lektion 1 • Einnahmequellen und Abnahmestrukturen

Untersucht Wasserstoffverkaufsverträge, Herkunftszertifikate und Einnahmen aus Kohlenstoffgutschriften. Verknüpft bankfähige Abnahmeverträge mit der Finanzierbarkeit von Projekten.

Lektion 2 • Grundlagen der Finanzmodellierung

Führt den diskontierten Cashflow, den Kapitalwert und den internen Zinsfuß zur Projektbewertung ein. Bietet das analytische Werkzeug für den Vergleich von Investitionsszenarien für grünen Wasserstoff.

Lektion 3 • Kostensenkungspfade bis 2050

Analysiert Lernkurven, Skaleneffekte und technologische Verbesserungen, die Kostensenkungen vorantreiben. Verknüpft Prognosen zur Kostenentwicklung mit Entscheidungen zum Investitionszeitpunkt.

Lektion 4 • Risikobewertung und -minderung

Identifiziert technische, marktbezogene und regulatorische Risiken, die für Projekte mit grünem Wasserstoff spezifisch sind. Entwickelt Strategien zur Risikominderung, die in die Finanzstruktur des Projekts integriert werden.

Lektion 1 • Regulatorische Genehmigungsverfahren

Stellt die Genehmigungsabfolge für Anlagen zur Wasserstoffproduktion, -speicherung und -verteilung dar. Bereitet Studierende darauf vor, die regulatorische Begleitung während der gesamten Projektentwicklung zu steuern.

Lektion 2 • Gefahreneigenschaften von Wasserstoff

Charakterisiert die Entflammbarkeit, den Auftrieb und die Versprödungsgefahren von Wasserstoff im Vergleich zu anderen Brennstoffen. Legt die physikalische Grundlage für alle nachfolgenden Sicherheitsdesignentscheidungen fest.

Lektion 3 • Prinzipien des Anlagensicherheitsdesigns

Behandelt Belüftung, Leckerkennung, Sicherheitsabstände und Druckentlastung für Wasserstoffanlagen. Übersetzt Gefahreneigenschaften in technische Sicherheitskontrollen und Layoutanforderungen.

Lektion 4 • Internationale Normen und Zertifizierung

Bietet einen Überblick über weltweit anerkannte Normungsgremien und Zertifizierungsrahmen für Wasserstoffausrüstung. Befähigt Praktiker, anwendbare Normen für Komponenten und Systeme zu identifizieren.

Lektion 1 • Methodik der Machbarkeitsstudie

Strukturiert eine Machbarkeitsstudie für grünen Wasserstoff von der Ressourcenbewertung bis zum Financial Close. Fasst das gesamte bisherige Kurswissen in einem kohärenten Projektentwicklungsablauf zusammen.

Lektion 2 • Neue Technologien und Zukunftsausblick

Gibt einen Überblick über photoelektrochemische, biologische und fortschrittliche thermochemische Produktionswege. Positioniert aktuelle Investitionen innerhalb einer langfristigen Perspektive der Technologieentwicklung.

Lektion 3 • Projektfinanzierungsstrukturen

Untersucht Projektfinanzierung, Eigenkapital, Fremdkapital und Zuschussmechanismen für grünen Wasserstoff. Verknüpft die Wahl der Kapitalstruktur mit der Risikoverteilung und den Anforderungen der Investoren.

Lektion 4 • Nationale und regionale Wasserstoffstrategien

Analysiert, wie Regierungen Wasserstoffstrategien, Ziele und Fördermechanismen gestalten. Befähigt Praktiker, die Projektentwicklung an nationalen Politikrahmen auszurichten.