Practical Knowledge for Hydrogen Projects (Advanced Level) | Weiterbildung

Die folgenden Fragen werden beantwortet:

• Welche Herausforderungen und Chancen sind mit der Skalierung der Produktion von grünem Wasserstoff und seinen Derivaten verbunden?
• Welche Faktoren beeinflussen die Wasserstoffpreise und die Entwicklung des Wasserstoffmarktes?
• Welche Auswirkungen werden grüner Wasserstoff und seine Derivate auf verschiedene Industrien und Wirtschaftssektoren haben, und wie sollten sich Unternehmen auf diesen Wandel vorbereiten?
• Wie beeinflussen Marktdesign, internationaler Handel und Standortfaktoren die Wettbewerbsfähigkeit von Wasserstoff-Wertschöpfungsketten?

Basic Knowledge

Nach erfolgreichem Abschluss dieser Lerneinheit werden Sie in der Lage sein, ....

• die Grundlagen der Wasserstofferzeugung und PtX-Produktion (z. B. Ammoniak, Methanol) sowie deren Rolle in der Wertschöpfungskette zu beschreiben.
• zentrale Markttreiber, Nachfragetrends, regulatorische Einflüsse und Kostenfaktoren, die Wasserstoffpreise beeinflussen, zu beschreiben.
• die wichtigsten Anwendungssektoren von Wasserstoff und PtX-Produkten sowie deren Rolle bei der Dekarbonisierung zu beschreiben.
• zentrale Elemente von Marktdesign, internationalem Handel und Standortfaktoren für Wasserstoff-Wertschöpfungsketten zu beschreiben.

Advanced Knowledge

Nach erfolgreichem Abschluss dieser Lerneinheit werden Sie in der Lage sein, ....

• Kostenstrukturen zu analysieren und die wirtschaftliche Tragfähigkeit von Wasserstoff- und PtX-Produktionsprojekten zu bewerten.
• zu bewerten, wie Technologieentscheidungen, Standortfaktoren und Lerneneffekte die Wasserstoffpreise und die Wettbewerbsfähigkeit beeinflussen.
• Herausforderungen und Lösungsansätze für Transport, Speicherung und Infrastruktur von Wasserstoffderivaten mithilfe von Fallstudien und Online-Tools zu analysieren.
• Standorte und Marktbedingungen anhand geeigneter Kriterien und Methoden zur Bewertung der Wettbewerbsfähigkeit von Wasserstoffprojekten zu beurteilen.

Die folgenden Fragen werden beantwortet:

• Wie kann Wasserstoff in verschiedenen Anwendungskontexten gespeichert und zu den Endnutzern transportiert werden?
• Wie kann Wasserstoff in Power-to-X (PtX)-Produkte umgewandelt werden?
• Wie kann Wasserstoff sektorübergreifend eingesetzt werden, und welche Anwendungen sind für die Dekarbonisierung besonders relevant?
• Wie kann Wasserstoff zur Stromerzeugung genutzt werden, und welche Schlüsseltechnologien kommen dabei zum Einsatz?

Basic Knowledge

Nach erfolgreichem Abschluss dieser Lerneinheit werden Sie in der Lage sein, ....

• wichtige Speicherformen und Transportmöglichkeiten für Wasserstoff (z. B. gasförmig verdichtet, verflüssigt, Wasserstoffträger, Pipelines) zu beschreiben.
• typische aus Wasserstoff erzeugte PtX-Produkte sowie deren Hauptanwendungen zu beschreiben.
• zentrale Anwendungssektoren für Wasserstoff zu benennen und deren Potenziale zur CO₂-Reduzierung zu beschreiben. 
• die wichtigsten Brennstoffzellentypen und ihre typischen Anwendungen zu beschreiben.

Advanced Knowledge

Nach erfolgreichem Abschluss dieser Lerneinheit werden Sie in der Lage sein, ....

• verschiedene Wasserstofftransport- und Speichermöglichkeiten für unterschiedliche Distanzen, Mengen und Anwendungsfälle zu bewerten.
• PtX-Umwandlungspfade zu analysieren und Energieeffizienzverluste entlang wasserstoffbasierter Wertschöpfungsketten zu bewerten (z. B. Rückumwandlung von Trägermedien).
• Wasserstoff-Anwendungsfälle in industriellen Kontexten zu bewerten.
• die Funktionsprinzipien von Brennstoffzellen zu erläutern und ihre Eignung für verschiedene Anwendungsfälle zu bewerten.

Die folgenden Fragen werden beantwortet:

• Was sind die wichtigsten Schritte in der initialen Planung und Systemdefinition eines Wasserstoffproduktionssystems?
• Wie werden Wasserstoffproduktionssysteme ausgelegt, entwickelt und implementiert?
• Wie hängen Betrieb, Kosten und Risiken in Wasserstoffproduktionssystemen zusammen, und wie können sie beeinflusst werden?
• Welche wesentlichen Verantwortlichkeiten, rechtlichen Anforderungen und Serviceleistungen sind für den Betrieb eines Wasserstoffproduktionssystems relevant?

Basic Knowledge

Nach erfolgreichem Abschluss dieser Lerneinheit werden Sie in der Lage sein, ....

• Ziele, Umfang und wesentliche Planungsschritte eines Wasserstofferzeugungssystems einschließlich seiner wichtigsten Schnittstellen zu beschreiben.
• die wesentlichen Phasen der Planung, Entwicklung und Umsetzung eines Wasserstofferzeugungssystems zu beschreiben.
• zentrale Kostenbestandteile, Betriebsziele und Instandhaltungsmaßnahmen eines Wasserstofferzeugungssystems zu beschreiben.
• Betreiberpflichten, relevante rechtliche Anforderungen sowie grundlegende Service- und Wartungsstrukturen (z. B. Support-Level) zu beschreiben.

Advanced Knowledge

Nach erfolgreichem Abschluss dieser Lerneinheit werden Sie in der Lage sein, ....

• Systemanforderungen zu analysieren und Umfang sowie Schnittstellen eines Wasserstofferzeugungssystems im Projektkontext unter Berücksichtigung externer Randbedingungen (z. B. Energieversorgung und Abnahmewege) festzulegen.
• Planungs- und Umsetzungsansätze für ein Wasserstofferzeugungssystem hinsichtlich technischer Machbarkeit und Projektanforderungen zu bewerten.
• Zusammenhänge zwischen Betriebsstrategien, Kosten und Risiken zu bewerten und Optimierungsmöglichkeiten hinsichtlich Leistung und Wirtschaftlichkeit abzuleiten.
• zu bewerten, wie rechtliche Anforderungen und Servicekonzepte (z. B. mehrstufige Supportkonzepte) einen sicheren und zuverlässigen Betrieb beeinflussen.

Die folgenden Fragen werden beantwortet:

• Welche Rolle können Wasserstoff und Power-to-X (PtX)-Prozesse in einem zukünftigen Energiesystem spielen?
• Welche Wasserstoffproduktionspfade existieren, und worin unterscheiden sich konventionelle und grüne Verfahren der Wasserstofferzeugung?
• Wie funktionieren die verschiedenen Elektrolysetechnologien, und welche wesentlichen Unterschiede bestehen zwischen ihnen?
• Wie können Elektrolysetechnologien für spezifische Anwendungen ausgewählt und in Wasserstoffproduktionssysteme integriert werden?

Basic Knowledge

Nach erfolgreichem Abschluss dieser Lerneinheit werden Sie in der Lage sein, ....

• die Rolle von Wasserstoff- und PtX-Prozessen im zukünftigen Energiesystem und entlang der Wertschöpfungskette zu beschreiben.
• die wichtigsten Wasserstofferzeugungspfade einschließlich konventioneller und grüner Verfahren zu beschreiben.
• die Grundlagen der Wasserelektrolyse und die wichtigsten Elektrolysetechnologien (z. B. AEL, PEM, SOEC) zu beschreiben.
• das grundlegende Systemkonzept industrieller Wasserstofferzeugungsanlagen zu erläutern.

Advanced Knowledge

Nach erfolgreichem Abschluss dieser Lerneinheit werden Sie in der Lage sein, ....

• zu analysieren, wie die Integration von Wasserstoff- und PtX-Prozessen in Energiesysteme zur Defossilisierung beiträgt.
• Wasserstofferzeugungspfade hinsichtlich Nachhaltigkeit, Effizienz und Systemintegration zu vergleichen.
• die elektrochemischen Grundlagen zu analysieren und Elektrolysetechnologien hinsichtlich Effizienz und Systemdesign zu vergleichen.
• die Eignung verschiedener Elektrolysetechnologien für spezifische Anwendungen zu bewerten und Systemanforderungen für die industrielle Wasserstofferzeugung abzuleiten.

Die folgenden Fragen werden beantwortet:

• Wie beeinflussen lokale und regionale Windbedingungen die Standortbewertung, und welche Schritte sowie Unsicherheiten müssen dabei berücksichtigt werden?
• Wie wirken sich Windverhältnisse, Wechselwirkungen zwischen Windenergieanlagen (z. B. Nachlaufeffekte/Wakes) und unterschiedliche Standorttypen (Onshore vs. Offshore) auf die Leistung von Windparks aus? 
• Was sind die Hauptkomponenten einer Windenergieanlage, und wie werden Anlagen für unterschiedliche Standortbedingungen ausgelegt und errichtet?
• Wie beeinflussen Daten, Instandhaltungsstrategien und Kostenfaktoren den Betrieb, die Zuverlässigkeit und die Stromgestehungskosten (LCOE) von Windparks?

Basic Knowledge

Nach erfolgreichem Abschluss dieser Lerneinheit werden Sie in der Lage sein, ....

• die Entstehung von Wind, seine Bedeutung für Windenergieprojekte sowie die wesentlichen Schritte der Standortbewertung zu beschreiben.
• zu erläutern, wie Windbedingungen die Energieerzeugung beeinflussen, und zwischen Onshore- und Offshore-Windenergiesystemen zu unterscheiden.
• die Hauptkomponenten einer Windenergieanlage sowie gängige Fundamenttypen zu beschreiben und den grundlegenden Montageprozess zu erläutern.
• wichtige in Windparks verwendete Datentypen, Condition Monitoring sowie grundlegende Instandhaltungsstrategien und Kostenkategorien zu beschreiben.

Advanced Knowledge

Nach erfolgreichem Abschluss dieser Lerneinheit werden Sie in der Lage sein, ....

• die Eignung von Standorten anhand von Winddaten zu bewerten und wesentliche Unsicherheiten der Windressourcenbewertung zu analysieren.
• Nachlaufeffekte (Wake-Effekte) auf unterschiedlichen Ebenen zu analysieren und zu bewerten, wie sich die Wechselwirkungen zwischen den Anlagen und die Standortbedingungen auf die Gesamtleistung von Windparks auswirken.
• verschiedene Fundament- und Montagestrategien hinsichtlich technischer und umweltbezogener Standortanforderungen zu bewerten.
• Leistungs- und Zuverlässigkeitsdaten zu analysieren und den Einfluss von Wartungsstrategien und Kostenfaktoren auf Betriebseffizienz und Stromgestehungskosten (LCOE) zu bewerten.

Die folgenden Fragen werden beantwortet:

• Wie beeinflussen geografische Standortfaktoren und Wetterbedingungen den Energieertrag einer Photovoltaikanlage?
• Was sind die Hauptkomponenten einer Photovoltaikanlage, und welche Funktion erfüllen sie?
• Welche Vor- und Nachteile weisen unterschiedliche Photovoltaik-Anlagenkonzepte für die Erzeugung von grünem Wasserstoff auf?

Basic Knowledge

Nach erfolgreichem Abschluss dieser Lerneinheit werden Sie in der Lage sein, ....

• verschiedene externe Faktoren aufzulisten, die den Energieertrag einer PV-Anlage beeinflussen können.
• die wesentlichen Komponenten einer PV-Anlage zu erkennen.
• typische PV-Systemkonfigurationen zu benennen und deren Bedeutung für die Erzeugung von grünem Wasserstoff zu erläutern.

Advanced Knowledge

Nach erfolgreichem Abschluss dieser Lerneinheit werden Sie in der Lage sein, ....

• verschiedene externe Einflussfaktoren zu bewerten und deren Auswirkungen auf den Energieertrag einer PV-Anlage qualitativ zu beschreiben.
• die wichtigsten Komponenten zu erläutern sowie deren Funktion und Zusammenspiel innerhalb von PV-Systemen zu beschreiben.
• Vor- und Nachteile unterschiedlicher PV-Systemkonfigurationen für die Erzeugung von grünem Wasserstoff zu vergleichen.

Die folgenden Fragen werden beantwortet:

• Welche wesentlichen Gefährdungen und Sicherheitsrisiken sind mit Wasserstofftechnologien und Wasserstoffinfrastrukturen verbunden?
• Wie können die rechtlichen Rahmenbedingungen für die Sicherheitsverpflichtungen von Herstellern und Betreibern im Wasserstoffumfeld beschrieben und in der Praxis angewendet werden?
• Wie können wirksame technische Explosionsschutzmaßnahmen für Wasserstoffsysteme umgesetzt werden?
• Wie kann die Sicherheit komplexer Wasserstoffsysteme mithilfe fortgeschrittener Risikobewertungsinstrumente und Methoden der Prozesssicherheit systematisch gewährleistet und gesteuert werden?

Basic Knowledge

Nach erfolgreichem Abschluss dieser Lerneinheit werden Sie in der Lage sein, ....

• die grundlegenden Sicherheitseigenschaften von Wasserstoff zu beschreiben und wesentliche Gefährdungen in Wasserstoffsystemen zu identifizieren.
• die grundlegenden rechtlichen Verpflichtungen und regulatorischen Hierarchien im Wasserstoffkontext (lokal und global) zu beschreiben.
• primäre und sekundäre Explosionsschutzmaßnahmen zu beschreiben.
• gängige Methoden der Risikoanalyse in der Prozess- und Anlagensicherheit zu beschreiben.

Advanced Knowledge

Nach erfolgreichem Abschluss dieser Lerneinheit werden Sie in der Lage sein, ....

• Maßnahmen zur Risikominderung zu bewerten und praktisches ingenieurtechnisches sowie risikobezogenes Wissen für Wasserstoffsysteme und integrierte Infrastrukturen anzuwenden.
• für Wasserstoffprojekte relevante Vorschriften und Normen entlang der Wasserstoff-Wertschöpfungskette zu analysieren und anzuwenden.
• Fachkenntnisse der Prozesssicherheit bei der Planung und Umsetzung von Explosionsschutzsystemen für komplexe Wasserstoffanwendungen anzuwenden.
• Methoden der Prozesssicherheit (z. B. HAZOP, HAZID, SIL, LOPA) in Wasserstoffsystemen zu analysieren und anzuwenden

Die folgenden Fragen werden beantwortet:

• Wie können regulatorische Rahmenbedingungen und Marktinstrumente die Einführung von grünem Wasserstoff beschleunigen sowie dessen Nachhaltigkeit und wirtschaftliche Tragfähigkeit sicherstellen?
• Wie beeinflussen standortspezifische rechtliche Rahmenbedingungen die Machbarkeit und Umsetzung von Projekten für grünen Wasserstoff in unterschiedlichen Regionen?
• Wie setzen Marktinstrumente wie Förderprogramme, CO₂-Zertifikate und Handelsabkommen Nachhaltigkeitsanforderungen um und prägen die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für nationale und internationale Projekte im Bereich grüner Wasserstoff?

Basic Knowledge

Nach erfolgreichem Abschluss dieser Lerneinheit werden Sie in der Lage sein, ....

• Vorschriften aus verschiedenen Importmärkten für die Erzeugung von grünem Wasserstoff zu erkennen und zu vergleichen.
• rechtliche Nachhaltigkeitsanforderungen für Projekte zur Erzeugung von grünem Wasserstoff aufzulisten und zu erläutern.
• relevante Marktinstrumente für die nachhaltige Wasserstofferzeugung aufzulisten und deren Wirkungsweise zu erläutern.

Advanced Knowledge

Nach erfolgreichem Abschluss dieser Lerneinheit werden Sie in der Lage sein, ....

• Vorschriften verschiedener Importmärkte kritisch zu analysieren und deren Auswirkungen auf Nachhaltigkeit und Marktwachstum von grünem Wasserstoff zu bewerten.
• zu diskutieren, wie rechtliche Nachhaltigkeitsanforderungen die Umsetzung und Machbarkeit eines Projekts zur Erzeugung von grünem Wasserstoff beeinflussen können.
• Marktinstrumente für die Erzeugung von grünem Wasserstoff zu bewerten und deren Beitrag zur Umsetzung von PtX-Projekten einzuschätzen.