Forschungsplattform für Wasserstofftechnologien Hydrogen Lab schafft Grundlagen für die Wasserstoffwirtschaft

Redakteur: Alexander Stark

Das Fraunhofer Hydrogen Lab auf dem Innovationscampus Görlitz (HLG) stellt künftig eine einzigartige Forschungsinfrastruktur für Wasserstofftechnologien bereit. Dafür werden die Kompetenzen des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU und des Fraunhofer-Instituts für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS gebündelt. Inzwischen hat das HLG auf virtuellem Weg den Förderbescheid erhalten.

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Am Elektrolyseteststand wird beispielsweise ermittelt, wie sich neue Materialien in Elektrolyseuren auf deren Lebensdauer und Wirkungsgrad auswirken.
Am Elektrolyseteststand wird beispielsweise ermittelt, wie sich neue Materialien in Elektrolyseuren auf deren Lebensdauer und Wirkungsgrad auswirken.
(Bild: Fraunhofer IMWS)

Görlitz — Umweltfreundlicher Treibstoff für Autos, sauberer chemischer Energiespeicher, nachhaltiger Rohstoff für die Industrie: Die Anwendungsmöglichkeiten für Wasserstoff sind vielfältig. Noch attraktiver wird das leichteste Element im Universum, weil es sich klimaneutral erzeugen lässt, beispielsweise mittels Elektrolyse beim Einsatz von Strom aus Erneuerbaren Energien. In Gesellschaft und Industrie ist der Einsatz von Wasserstoff aber noch längst nicht weit verbreitet. Das liegt unter anderem am Fehlen wirtschaftlicher und effizienter Technologien.

Mit dem Fraunhofer Hydrogen Lab Görlitz wird nun eine international einzigartige Forschungsplattform aufgebaut, auf der entlang der gesamten Wasserstoff-Wertschöpfungskette neuartige technische Ansätze entwickelt und erprobt werden können – von der Wasserstofferzeugung über die -speicherung bis hin zur -nutzung. Innovative Lösungen beispielsweise für Brennstoffzellen sind weltweit gefragt. Diese können Strom liefern, sowohl beim mobilen Einsatz in Fahrzeugen als auch stationär zur Versorgung von Quartieren und Industriestandorten.

Als Partner haben sich dazu das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU und das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS zusammengeschlossen. Sie bauen auf dem Innovationscampus Görlitz gemeinsam das HLG auf. Die Bauarbeiten beginnen Endes des Jahres. Ende 2022 soll die HLG-Forschungsplattform mit einer Elektrolyseleistung von ca. zehn Megawatt den Forschungsbetrieb aufnehmen.

Überregionale Forschungsplattform

Die sächsische Landesregierung unterstützt den Aufbau des HLG mit rund 30 Millionen Euro. Thomas Schmidt, sächsischer Staatsminister für Regionalentwicklung, ist überzeugt, dass vom HLG nicht nur die Strukturentwicklung in der Lausitz profitieren wird. Die Stadt Görlitz werde mit dem Aufbau des HLG eine Blaupause für erfolgreichen Strukturwandel in ganz Deutschland werden, so der Staatsminister. Für Sachsens Unternehmen biete sich durch die entstehenden Lösungen die Chance, ganz neue Geschäftsfelder und Zukunftsmärkte zu erschließen. Zusätzlich wird das Vorhaben mit ca. 11,6 Millionen Euro im Rahmen des Strukturstärkungsgesetzes Kohleregionen (Stark) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.

Neue Produktionsverfahren

Im Hydrogen Lab auf dem Innovationscampus Görlitz untersuchen ab 2023 bis zu 30 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler dabei beispielsweise die Stacks von Elektrolyseuren und Brennstoffzellen, in denen durch eine Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff elektrische Energie entsteht. Sie bewerten Technologiesysteme und untersuchen die eingesetzten Werkstoffe bis auf die Ebene der Mikrostruktur, um ihre Zuverlässigkeit und Lebensdauer zu verbessern oder neue Eigenschaften und verbessertes Einsatzverhalten möglich zu machen. Auch Leistungselektronik gehört zum Tätigkeitsspektrum des HLG, ebenso wie Fragen der Digitalisierung und Zertifizierung. Ein Schwerpunkt ist die Weiterentwicklung von Fertigungstechnologien für Elektrolyseure in Richtung Großserie und Massenfertigung. Die Forschungsergebnisse bilden die Grundlage für neue oder verbesserte Produkte, Prozesse und Geschäftsmodelle, auf die Unternehmen zurückgreifen können, um sich frühzeitig eine gute Wettbewerbsposition in der entstehenden deutschen und globalen Wasserstoffwirtschaft zu sichern.

Um den Bedarf der Industrie von Anfang an im Blick zu haben, kooperieren die beiden Fraunhofer-Institute bei der Entwicklung der Plattform eng mit Siemens Energy. „Die Kooperation von Forschungseinrichtungen und Industrie ist ein entscheidender Schlüssel für die Gestaltung des künftigen Energiemarktes, in dem wir neue und nachhaltige Technologien zur Anwendung bringen müssen. Der Innovationscampus Görlitz erschließt hierzu Perspektiven und ist zugleich ein wichtiges und zentrales Element des Transformationsprozesses des Fertigungsstandortes Görlitz. Ich bin sicher, dass wir mit der Kooperation mit Fraunhofer IWU und Fraunhofer IMWS den richtigen Weg beschreiten“, sagt Sven Werner, Standortleiter von Siemens Energy Görlitz.

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