Optimierte Zellen, die die Effizienz des Elektrolyse-Verfahrens deutlich steigern: Daran arbeiten derzeit die Unternehmen Schaeffler, Johnson Matthey, Bekaert und TNO. Das Konsortium vereint die individuellen Stärken jedes einzelnen Unternehmens, um die Entwicklung neuer Technologien voranzutreiben. Die benötigten Komponenten sollen dabei die Kosten der Produktion von Wasserstoff reduzieren. Das gemeinsame Forschungsprojekt ist für drei Jahre ausgelegt.
Grüner Wasserstoff wird eine tragende Rolle in allen Netto-Null-Szenarien spielen und ist entscheidend für die Dekarbonisierung von Sektoren, in denen der Ausstoß von Emissionen nur schwer vermeidbar ist. Bei der Elektrolyse wird mittels Wasser und Strom aus regenerativen Energiequellen grüner Wasserstoff hergestellt. Sie stellt daher eine Schlüsseltechnologie zur emissionsfreien Energiegewinnung dar.
Das 1,5-Grad-Szenario der Internationalen Organisation für erneuerbare Energien (Irena) prognostiziert für das Jahr 2050 eine Elektrolyseur-Kapazität von etwa 5.000 Gigawatt, wodurch genügend Wasserstoff zur Verfügung stehen würde, um 12 Prozent des weltweiten Energiebedarfs zu decken. Um dies zu gewährleisten, sind technologische Innovationen und eine schnelle Einführung dieser von entscheidender Bedeutung.
Das Ziel des Konsortiums ist es, die Entwicklung der PEM-Technologie durch die Optimierung der wichtigsten Komponenten des Elektrolyse-Stacks voranzutreiben. Dadurch kann die nächste Generation von PEM-Elektrolyseuren entwickelt werden, die u. a. durch die Senkung des Stromverbrauchs während der Elektrolyse eine kostengünstige Wasserstoff-Produktion ermöglicht.
Bild: Schaeffler
Das Team wird auch die effizientere Nutzung von seltenen, aber entscheidenden Elementen und den Einsatz von Komponenten mit höherer Effizienz als in heutige Elektrolyseure untersuchen.
Um dies zu erreichen, werden die Partner an einem gemeinsamen Forschungsprogramm arbeiten, das auf eine Dauer von drei Jahren ausgelegt ist und den Grundstein für eine hoch effiziente, langlebige und kostengünstigere Generation von Elektrolyseuren legen wird.
Innovationsprogramm unterstützt Weg in klimaneutrale Zukunft
Das Forschungsprogramm ist Teil des unternehmensorientierten, gemeinschaftlichen Innovationsprogramms Voltachem, das die chemische Industrie, den Energiesektor sowie Zulieferer und Lizenzgeber auf dem Weg in eine klimaneutrale Zukunft unterstützt.
„Wir sind sehr stolz darauf, einen Beitrag zur wettbewerbsfähigen Produktion von grünem Wasserstoff leisten zu können und dieses Team von starken internationalen Geschäftspartnern mit unserer Erfahrung und unseren Entwicklungen im Bereich der PEM-Wasserelektrolyse zu unterstützen“, sagt Bernd Hetterscheidt, Leiter Strategisches Geschäftsfeld Wasserstoff bei Schaeffler.
Entscheidende Phase für erfolgreichen Wasserstoff-Markthochlauf
„Die Energiewende zu ermöglichen und zu beschleunigen, ist eines der Kernziele unserer Strategie bei Schaeffler und ein wesentlicher Teil unserer Roadmap 2025, die den schnellen Anlauf eines äußerst wettbewerbsfähigen, skalierbaren Stack-Produktionsprozesses vorsieht. Wir sind der festen Überzeugung, dass die Teilnahme an solchen vielversprechenden Projekten mit weltweit führenden Partnern der richtige Weg ist, um diese Technologie voranzutreiben“, so Hetterscheidt weiter.
Das internationale Konsortium aus Schaeffler, Bekaert, Johnson Matthey und TNO wird gemeinsam an dieser Forschung arbeiten. Um die Forschung schneller voranzutreiben, steht das Programm auch weiteren Teilnehmern offen gegenüber.
So beurteilen die Partner die Zusammenarbeit
Richard Braal, Energiewende TNO: „TNO engagiert sich stark für die Bekämpfung der globalen Erwärmung. Wir müssen die Innovation und den Einsatz neuer Technologien beschleunigen und vorantreiben. Dies machen wir mit diesem Next Gen Electrolysis Shared Research Program möglich, indem wir gemeinsam mit der international führenden Industrie innovieren. TNO fungiert als Impulsgeber, indem es als unabhängiges Forschungsinstitut fundierte Kenntnisse über die Elektrolyse-Technologie und Fähigkeiten bei der Umsetzung von Innovationen einbringt.“
Ralph Calmes, Geschäftsführer Wasserstofftechnologien, Johnson Matthey: „Die Energiewende gewinnt an Geschwindigkeit und Regierungen setzen sich ehrgeizige Ziele, um „Netto-Null-Emissionen“ zu erreichen. Grüner Wasserstoff ist eine vollkommen CO2-neutrale Lösung und wir haben hier die Möglichkeit, Innovationen voranzutreiben, durch die Wasserstoff erschwinglicher und zuverlässiger wird. Die Zusammenarbeit dieses Konsortiums zielt nicht nur darauf ab, den Bereich zu fördern, auf den sich JM fokussiert, sondern die PEM-Technologie als Ganzes.“
Fraunhofer ILT: Lasertechnik für die Wasserstoff-Technologie
Inge Schildermans, VP Bekaert Fiber Technologies: „Bekaert wird auch weiterhin grüne und nachhaltige Lösungen für unseren Kunden entwickeln, indem wir uns auf Komponenten mit erhöhter Leistung für die Elektrolyseanforderungen der Zukunft konzentrieren. Wir arbeiten in enger Abstimmung mit unseren Innovationspartnern des Supercell-Projekts zusammen und sind bestrebt, innovativ zu sein und unseren grünen Fußabdruck bei der Produktion auf GW-Leistung zu bringen.“
Martijn de Graaff, Programmdirektor Voltachem: „Gemeinsam mit unserer Unternehmensgemeinschaft wollen wir die Innovation und Implementierung von Power-2-X beschleunigen, um den Kohlenstoff-Fußabdruck der chemischen Produktion zu verringern. Es ist großartig zu sehen, wie die Voltachem-Mitglieder gemeinsam den nächsten Schritt in ihrem ehrgeizigen Bestreben unternehmen, eine beispiellose technische Leistung bei der Herstellung von grünem Wasserstoff zu erreichen und sich eine führende Position auf dem Markt für Nachhaltigkeit zu sichern. Wir gehen davon aus, dass dies erst der Anfang der Entwicklung einer nachhaltigen Hightech-Verfahrensindustrie der nächsten Generation sein wird.“ (bec)
