H2Pioneer-Pave the way for green hydrogen for early adopters in the light industry

Das übergeordnete Ziel von H2Pioneer ist es, eine Vor-Ort-Lösung für den in Zukunft steigenden Wasserstoffbedarf in der Halbleiterindustrie darzustellen. Wasserstoff wird bei höchsten Reinheitsanforderungen, rund um die Uhr (24/7) in den ökonomischen und ökologischen Rahmenbedingungen einer „green industry“ direkt am Standort erzeugt. Der Innovationsgehalt ist einerseits durch die Umsetzung der PEM- Elektrolyse (Protonen-Austausch-Membran-Elektrolyse) am Verwendungsort sowie der nachgeschalteten Aufreinigungsanlage zur Realisierung höchster Reinheitsanforderungen gegeben. Andererseits besteht der wesentliche Innovationsgehalt in der Konzeptionierung und Bewertung der Verwertungszweige von Rückführung oder energetischer Nutzung des aktuell nicht genutzten Wasserstoffabgases im „green hydrogen cycle“.

 

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Ausgangssituation

Wasserstoff wird in der Halbleiterfertigung von Infineon Villach als Trägergas verwendet. Nach dem Fertigungsprozess wird Wasserstoff unverbraucht und verdünnt an die Atmosphäre abgegeben. Hohe Reinheitsanforderungen (8.0 entsprechen 99,999999 Vol.-%) an den eingesetzten Wasserstoff, gepaart mit hohem Verbrauch, stellen große Herausforderungen an Qualitätssicherung, Versorgungssysteme und Logistik dar. Bisher erfolgt die Versorgung mit Flüssigwasserstoff, der aus fossilen Rohstoffen hergestellt und mittels LKW aus Leuna (DE) bzw. Rozenburg (NL) angeliefert wird. Europaweit existieren lediglich drei Bezugsquellen für verflüssigten Wasserstoff. Steigende Fertigungsvolumina sowie die Einführung neuer Halbleiterprodukte und Technologien führten in den letzten Jahren zu einem stark steigenden Wasserstoffbedarf bei Infineon und das bisherige Versorgungskonzept an sein Kapazitätslimit. Alternative und nachhaltigere Konzepte sind daher zu evaluieren.

©Infineon Austria

Projektverlauf

Um am Ende die richtige Anlage stehen zu haben wurde gleich am Anfang mit der Concept Selection begonnen; dazu wurde der Gestaltungsspielraum in der Erzeugungskette analysiert und nach Eignung für den Anwendungsfall bei H2Pioneer untersucht. Auch die Wahl des besten Nachnutzungskonzeptes wurde auf Basis einer Nutzwertanalyse durchgeführt. Parallel zum Engineering wurden die zu messenden Parameter für die Verifizierung der – in der Anfangsphase erstellten – Modellierung definiert und mit dem Hersteller akkordiert.

Meilensteine

  1. Anforderungsanalyse, KPIs und Use Cases erstellt
  2. Simulationsmodell erstellt
  3. Top-Level-Design erstellt
  4. Basic Engineering abgeschlossen
  5. Behördengenehmigung erhalten
  6. Grüne Wasserstofferzeugung in Betrieb
  7. Optimierungspotential identifiziert
  8. Optimierung erreicht
  9. Erfolgreiche Demonstration
  10. Roll-Out-Szenarien definiert

"Den bisher verwendeten grauen Wasserstoff können wir zukünftig durch am Standort erzeugten grünen Wasserstoff ersetzen. Damit schaffen wir gemeinsam mit unseren Industriepartnern eine nachhaltige und CO2-neutrale Lösung für einen Fertigungsprozess in der Halbleiterindustrie."

- ZITAT Dieter Kolhanek -

Ergebnisse

Link zum Projekt:

H2Pioneer – WIVA P&G

 

Steckbrief

Projektnummer

868807

Koordinator

VERBUND Solutions GmbH

Partner

Verbund Energy4Business GmbH
Energieinstitut an der Johannes Kepler Universität Linz
HyCentA Research GmbH
Infineon Technologies Austria AG
Linde GmbH
WIVA P&G

Schlagwörter

Grüner Wasserstoff, Elektrolyse, Halbleiterindustrie, Hohe Gasreinheit

Projektleitung

Dieter Kolhanek, dieter.kolhanek@verbund.com

Dauer

01/10/2018 - 31/12/2020

Budget

772,192€