Wasserstoff-Elektrolyse Innovationshub der Wasserstoff-Wirtschaft: Deutschland bekommt Elektrolyse-Labor

Wenn die Vision der Wasserstoffwirtschaft Wirklichkeit werden soll, braucht es Elektrolyseure, um mittels Grünstrom emissionsneutrales Gas zu erzeugen. Doch was kann die Technologie heute? Wie „altern“ Elektrolysezellen und wie können Anwender Technologien sachlich bewerten? Ein neues Test- und Innovationszentrum soll Klarheit schaffen.

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ZSW Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)

Stuttgart – Alles beginnt mit Energie: Die Elektrolyse von Wasser mittels emissionsneutral erzeugten Strom ist das Schlüsselelement der "grünen" Wasserstoff-Wertschöpfungketten. Obwohl die elektrochemische Reaktion ein vergleichsweise alter Bekannter ist, braucht der Einsatz im industriellen Maßstab Test- und Prüfkapazitäten sowie Beratungsangebote für die Industrie auf Hersteller- und Anwenderseite. Das meint zumindest das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR): gemeinsam wollen beide Partner mit Elylab das erste technologieübergreifende Test- und Innovationszentrum für die Wasserstoff-Elektrolyse in Deutschland zum Laufen bringen. „Wir wollen die technische Weichen für die Wasserstoffzukunft stellen und den Markthochlauf der Technologie beschleunigen“, erklärt Dr. Marc-Simon Löffler, ZSW-Fachgebietsleiter Regenerative Energieträger und Verfahren.

Denn: „Bisher fehlen in der Elektrolyse-Technologie allgemein akzeptierte beschleunigte Alterungsverfahren und es existiert wenig Erfahrung in der neutralen Bewertung von Elektrolyseuren", erläutert Prof. Dr. K. Andreas Friedrich, Abteilungsleiter Elektrochemische Energietechnik am DLR, die technischen Aufgaben des Zentrums. „Elylab wird einen entscheidenden Impuls für alle Technologien zur Wasserstoffgewinnung setzen und die Industrie mit neutralen Bewertungen von der Materialanalyse bis hin zur Systemerprobung im Megawatt-Maßstab unterstützen."

Alkalisch oder PEM? Deutschland sucht den Wasserstoff-Star

Dafür greifen die Partner tief in ihre Trickkiste: Das DLR und das ZSW verfügen über jahrzehntelange Erfahrung im Umgang mit Wasserstoff sowie in allen Bereichen der Elektrolyse und über umfangreiche Analyse- und Testmöglichkeiten, von Zellkomponenten wie Elektroden, Membranen oder Zellrahmen über Elektrolyseblock-Technologien bis hin zu Komplettsystemen und von der Materialanalyse bis zur praxisnahen Erprobung im Megawatt-Maßstab.

Technologisch soll Elylab mehrgleisig fahren: Während das ZSW sich auf das Arbeitspferd der Elektro-Chemie, die Alkalische Elektrolyse, konzentriert, deckt das DLR mit der PEM (Proton-Exchange-Membran) /AEM (Anion Exchange Membran) und SOEL (Solide Oxide Electrolysis) aussichtsreiche Alternativ-Verfahren ab. Gemeinsam wollen beide Partner verstärkt an der Entwicklung standardisierter Testprozesse arbeiten, um Herstellern und Anwendern einen Qualitätsbenchmark bieten zu können.

Schon jetzt baut das ZSW seine Versuchsanlagen am Standort in Stuttgart weiter aus: Die bereits bestehenden Teststände im Kilowatt und Megawatt-Maßstab werden um weitere Prüfstände sowie um Testmöglichkeiten für mehrere Quadratmeter große Zellflächen ergänzt.

Das DLR wird die Testkapazitäten für PEM, AEM und SOEC im Industriemaßstab erweitern und mit hochwertiger Analytik ausstatten. Bis Mitte 2022 wird darüber hinaus in einer vom Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg geförderten Machbarkeitsstudie die technische und wirtschaftliche Umsetzbarkeit eines Elektrolyse-Testzentrums in der Region Stuttgart untersucht, in dem dann die gemeinsamen Aktivitäten zusammenfließen sollen, um so die lokalen und regionalen Wasserstoff-Verteil- und Verwertungsmöglichkeiten effektiv zu nutzen, erklärten die Wasserstoff-Spezialisten unisono.

Elektrolyse, Power-to-X und Brennstoffzelle: Das sind die Top-Themen beim Wasserstoff

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