Simulation des dynamischen Betriebsverhaltens eines gekoppelten Elektrolyse-Synthese-Prozesses für lastflexible Anwendungen

Im Rahmen der Bachelorarbeit wurde der aktuelle Stand von Wissenschaft und Technik für die Modellierung und Simulation des dynamischen Verhaltens von Hochtemperaturelektrolyseuren sowie für die Synthese von Methanol durch direkte Hydrierung von Kohlenstoffdioxid dargestellt. Aufbauend auf einem 0D-Prozessmodell für die Kopplung einer protonenleitenden Hochtemperaturelektrolysezelle (H-SOEC) mit einer Methanolsynthese wurde das grundlegende stationäre Betriebsverhalten beschrieben und mit Literaturdaten verglichen. Außerdem wurde das dynamische Betriebsverhalten des Gesamtprozesses im Falle von transienten Lastprofilen (Teil-/Volllastsprünge und fluktuierende Profile), verschiedenen Betriebsmodi (An- und Abfahrprozesse) und transienten Randbedingungen charakterisiert sowie wesentliche Strategien zur Steuerung und Regelung abgeleitet.