In einem modernen Energiesystem sind Energiespeicher von essenzieller Bedeutung und spielen eine entscheidende Rolle bei der Förderung der Energiewende. Daher wird die WAVE-H2 Plattform über verschiedene Speichertechnologien für alle dort eingesetzten Energieträger verfügen. Für die Speicherung von Elektrizität wird ein Lithium-Ionen-Batteriespeicher eingesetzt. Ein Batteriespeicher kann in einem Stromnetz verschiedene Aufgaben übernehmen, darunter das Zwischenspeichern günstiger Energie, das Verschieben von Lastspitzen und die Stabilisierung des Netzes. Darüber hinaus ermöglicht er die Entkopplung der variablen Erzeugung erneuerbarer Energien vom direkten Verbrauch. Diese und weitere Anwendungsfälle sind auf der Plattform realisierbar. Der Batteriespeicher verfügt über eine Kapazität von 100 kWh und kann eine Leistung von 100 kW aufnehmen oder abgeben. Die Anbindung erfolgt zunächst an das Niederspannungswechselstromnetz der Plattform. Im Kontext der vorliegenden Untersuchungen ist der Batteriespeicher besonders interessant, da die Plattform verschiedene Energieträger kombiniert und dieser Speicher eine zentrale Rolle im Energiemanagement der Plattform einnimmt. 

Eine PEM-Brennstoffzelle wandelt Wasserstoff effizient in Strom und Wärme um (Rückverstromung), wodurch sie eine klimafreundliche Alternative zu konventionellen Energiequellen darstellt. Unsere Brennstoffzelle unterstützt nachhaltige Energiesysteme, indem sie flexibel auf Energiebedarfe reagiert. Die Integration in Gleichstromnetze wird untersucht, um Umwandlungsverluste zu verringern und die Gesamteffizienz zu erhöhen. Sie ist ein wichtiger Baustein für resiliente und klimaneutrale Energiesysteme.

Digitale Zwillinge simulieren das Verhalten realer Anlagen in einer virtuellen Umgebung unter Verwendung von Echtzeitdaten. Sie ermöglichen es, Betriebsweisen zu testen, Regelungen zu optimieren und Degradationsprozesse zu analysieren, ohne die physische Anlage zu beeinträchtigen. Mit umfassender Sensorik und Machine-Learning-Ansätzen verbessern wir die Effizienz der Anlagen und validieren unsere Ergebnisse an den realen Anlagen, was die Weiterentwicklung von nachhaltigen, sicheren Energiesystemen vorantreibt.

Die Wasserstoffspeicher sind ein zentraler Bestandteil des WAVE-H2-Systems und dienen als Niederdruckgassystem zur Speicherung von komprimiertem Wasserstoff bei einem Druck 30 bar. Sie ermöglichen eine flexible Zwischenspeicherung von Wasserstoff, der durch Elektrolyse aus überschüssigem Strom aus erneuerbaren Energien erzeugt wird.

Die Hauptfunktion der beiden 90 m³ fassenden Edelstahlspeicher ist die Speicherung und bedarfsgerechte Bereitstellung von Wasserstoff für die Rückverstromung oder industrielle Anwendungen. Dadurch tragen sie zur Versorgungssicherheit und Systemstabilität bei.

Besonders hervorzuheben sind ihre rubuste Bauweise, hohe Effizienz und lange Lebensdauer. Dank ihres modularen Konzepts lassen sich die Speicher flexibel in unterschiedliche Energiesysteme integrieren und optimal mit Elektrolyseuren sowie verschiedenen Anwendungen kombinieren. Dadurch ermöglichen sie eine effiziente Integration erneuerbarer Energien, reduzieren Netzbelastungen und fördern eine nachhaltige, CO₂-neutrale Energieversorgung. Die Speicher bilden eine wichtige Grundlage für die Energiewende und innovative Wasserstofftechnologien.

Um die Plattform wandlungsfähig zu gestalten, sind Innovationsplätze für neue Forschungsanlagen vorgesehen. Alle Innovationsplätze verfügen über Infrastrukturanschlüsse und sind bereits für bestimmte Leistungsgrenzen genehmigt. Das Ziel ist mit diesen Plätzen schnell neue Technologien in die Plattform integrieren und ihre Interaktion im Gesamtsystem untersuchen zu können. 

Der Innovationsplatz H2-Speicher verfügt über eine elektrische Anschlussleistung von 500 kVA, einer maximalen auskoppelbaren thermischen Leistung von 250 kW sowie maximal auskoppelbaren Temperaturen von 100 °C sowie einem Wasserstoffanschluss mit bis zu 36 kg/h sowie Druckluft- und Stickstoffanschlüsse.

Der Recyclingofen ermöglicht das Schmelzen von Aluminium mittels Erdgas- oder Wasserstoffverbrennung oder als weitere Option durch eine reine elektrische Versorgung. Die Trivalenz der Energieträger ermöglicht eine schrittweise Dekarbonisierung energieintensiver Industrien. Die Optimierung und Anpassung des Verbrennungsprozesses sowie die Veränderungen, die durch einen reinen elektrischen Betrieb entstehen, stehen im Mittelpunkt dieser Technologieanwendung. Ein flexibler Betrieb, der Versorgungsnetze entlastet und den wirtschaftlichsten Energieträger oder die wirtschaftlichste Betriebsweise wählt, ist möglich.