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T. Güney:
"Auslegung eines Metallhydrid-Wirbelschichtreaktors zur Speicherung von Wasserstoff und Durchführung einer Wirtschaftlichkeitsanalyse";
Supervisor: A. Werner; E 302 - Institut für Energietechnik und Thermodynamik, 2016; final examination: 2016-01-27.

For the dissemination of renewable energy efficient energy storage is necessary due to the
time and workload-related performance variations. Energy storage solutions are available
in numerous forms and there is already research done on new approaches. In this work
however the emphasis is on the energy storage in the form of hydrogen. Thereby energy
is converted by electrolysis into hydrogen and is subsequently saved.
Two concepts in which hydrogen acts as a central medium of gas and power supply are
presented: Hydrogen Economy and power to gas. Subsequently, both the various ways
of storing hydrogen - with a focus on metal hydride - as well as current production and
application possibilities worldwide will be discussed. For this purpose one application of
hydrogen in Austria, the batch annealing is considered in more detail.
To demonstrate the feasibility a metal hydride hydrogen storage system was planned in
this thesis. For this purpose, a pilot plant that converts the excess energy of a wind
turbine into hydrogen by electrolysis and stores it in a metal hydride storage. The pilot
plant was planned and designed with the necessary components for the storage operation.
In addition, the storage system has been considered as an investment facility and assessed
using static and dynamic investment calculation. The static methods used are the cost
comparison, profit comparison, amortization and profitability comparison calculation. The
dynamic processes are the net present value, internal rate of return, annuity and the
dynamic amortization calculation.

Zur Verbreitung von erneuerbaren Energien sind effiziente Energiespeicher aufgrund der
zeitlichen und auslastungsbezogenen Leistungsschwankungen unumgänglich. Energiespeicher
gibt es in zahlreichen Formen und es wird immer an neuen Ansätzen geforscht. In
dieser Arbeit liegt der Schwerpunkt auf der Energiespeicherung in Form von Wasserstoff.
Dabei wird Energie durch eine Elektrolyse in Wasserstoff umgewandelt und dieser anschließend
gespeichert.
Zwei Konzepte bei denen Wasserstoff als zentrales Medium im Fokus der Gas- und Energieversorgung
steht, werden vorgestellt: Hydrogen Economy und Power-to-Gas. Anschließend
werden sowohl die verschiedenen Möglichkeiten zur Speicherung von Wasserstoff -
mit Schwerpunkt Metallhydridspeicher - behandelt, als auch gegenwärtige Produktionsund
Einsatzmöglichkeiten weltweit. Ein Anwendungsfall von Wasserstoff in Österreich,
das Haubenglühen, wird dazu herangezogen und genauer betrachtet.
Um die Machbarkeit zu demonstrieren, wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Metallhydrid
Wasserstoff Speichersystem geplant. Dazu wurde eine Versuchsanlage, die die überschüssige
Energie einer Windkraftanlage mittels Elektrolyse in Wasserstoff umwandelt und
diesen anschließend in einem Metallhydridspeicher einspeichert. Die Versuchsanlage wurde
mit den notwendigen Komponenten für den Speichervorgang geplant und ausgelegt.
Zusätzlich wurde das Speichersystem als Investitionsanlage betrachtet und mithilfe von
statischer und dynamischer Investitionsrechnung bewertet. Die verwendeten statischen
Verfahren sind die Kostenvergleichs-, Gewinnvergleichs-, Amortisations- und Rentabilitätsvergleichsrechnung.
Die dynamischen Verfahren sind die Kapitalwert-, interner Zinsfuß,
Annuitätenmethode und die dynamische Amortisationsrechnung.

http://publik.tuwien.ac.at/files/PubDat_247842.pdf