28.08.2024 H₂Giga
Ein Elektrolyseur offenbart sein Innerstes
Das Projekt DERIEL im Wasserstoff-Leitprojekt H2Giga hat einen Teststand für ein PEM-Elektrolyseurmodul im Industriemaßstab in Betrieb genommen. Das Besondere: Es handelt sich um einen echten Industriestack, der mit etlichen Analyse-Methoden fortlaufend beobachtet wird. Dadurch wollen Wissenschaft und Wirtschaft die Elektrolyseure im Hinblick auf Kosten und Lebensdauer im Betrieb besser verstehen.
Till Mansmann, der Innovationsbeauftragte Wasserstoff im Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), hat im Forschungszentrum Jülich einen neu entwickelten PEM-Elektrolyse-Teststand in Betrieb genommen – für einen Elektrolyseurstack realer Größe im Megawattbereich, ausgestattet mit modernster Analytik. „Deutschland will Leitanbieter für Wasserstoff-Technologien werden“, so Mansmann bei der Eröffnung. „Dazu müssen Elektrolyseure made in Germany effizienter und langlebiger sein als die der Konkurrenz. Genau das machen wir gerade am Forschungszentrum Jülich möglich.“
Grund dafür ist umfangreiche Analytik: Mit Dutzenden Sensoren auf allen Ebenen, mit Kameras und komplexer Messtechnik will das Projekt DERIEL im Leitprojekt H2Giga noch bestehende Wissenslücken über die Alterung von Elektrolysezellen schließen. Diese Erkenntnisse sollen in kommende Produktgenerationen einfließen. „Erstmalig wurde dem Forschungszentrum Jülich ein Teststand für PEM-Elektrolysestacks im Megawattbereich zur Verfügung gestellt“, sagt DERIEL-Verbundkoordinator Dr. Günter Schmid von Siemens Energy.
„Mit der Erforschung und Weiterentwicklung der Wasserelektrolyse im Megawattmaßstab setzen wir weltweit neue Maßstäbe im Miteinander von Wissenschaft und Wirtschaft“, sagt Prof. Rüdiger Eichel vom Forschungszentrum Jülich. „Die gemeinsame Forschung hilft beiden Seiten: Unternehmen wie Siemens Energy können den wissenschaftlichen Vorsprung in innovative Produkte umwandeln. Gleichzeitig lernt die Wissenschaft viel über die grundlegenden Vorgänge – und zwar im realen System, nicht nur an Modellen.“
Neben der aufwendigen Sensorik am laufenden Elektrolyseur untersucht DERIEL Materialproben aus dem Realbetrieb zusätzlich mit Computertomografie, Elektronenmikroskopie, Kernspinresonanzspektroskopie und Raman-Spektroskopie. Digitale Zwillinge simulieren zudem den kompletten Prozess – von der elektrochemischen Reaktion im Innern über Strömungen und Temperaturen bis hin zur Gesamtanlage.
