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Elektrolyse

Neuentwicklungen in der Elektrolyse bringt Power-to-X voran

| Autor / Redakteur: Dr. Kathrin Rübberdt* / Manja Wühr

Elektrolyse verleiht Flügel
Elektrolyse verleiht Flügel (Bild: ©Beboy, ©keko-ka - stock.adobe.com; [M]Grimm)

CO2 als Rohstoff für die chemische Industrie, die Kopplung von Verkehrssektor und erneuerbaren Energien oder die effiziente Herstellung von Grund- und Feinchemikalien – Elektrolyse bildet den Schlüssel für jeden dieser Prozesse. Entsprechend groß ist die Aufmerksamkeit von Wissenschaft und Industrie – und sie schlägt sich in bemerkenswerten Neuentwicklungen nieder.

Längst wird im Kontext der Energiewende nicht mehr nur über Strom diskutiert. Unter dem Stichwort „Sektorkopplung“ sind auch Verkehr und die chemische Industrie ins Blickfeld gerückt. Besonders im Wechselspiel mit Bestrebungen zu einer „Defossilisierung“ der Industrie setzen Wissenschaft und Unternehmen auf „Power-to-X“-Konzepte: Strom aus regenerativen Quellen und CO2 dienen als Rohstoff für ein ganzes Produktspektrum und sollen nach und nach die petrochemischen Grundstoffe ablösen.

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Doch ganz gleich, wofür die Elektrizität aus erneuerbaren Energiequellen genutzt werden soll, ob zur Erzeugung von Wasserstoff für Brennstoffzellen oder die chemische Industrie, zur Herstellung von Kraftstoffen oder Chemikalien auf CO2-Basis oder für Elektro(bio)synthesen, die Elektronen als „Bakterienfutter“ einsetzen – für alle diese Verfahren ist die Elektrolyse ein Schlüsselschritt. Dementsprechend groß ist das Interesse an neuen Elektrodenmaterialien, an innovativen Elektrodendesigns und neuen Einsatzmöglichkeiten, und davon profitieren auch die „klassischen“ Anwendungsfelder der Elektrolyse.

Ein ursprünglicher Treiber für die Power-to-X-Technologien ist die Volatilität der Stromerzeugung aus Wind und Sonne. Hier spielt die Elektrolyse einen großen Vorteil aus: Die Prozesse können ihre elektrische Leistung in der Regel sehr dynamisch variieren. Damit lassen sie sich neben der Herstellung von Produkten auch für die Netzstabilisierung einsetzen, wenn aufgrund mangelndem Netz­ausbau lokale Stromnetzengpässe auftreten.

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