Grüner Wasserstoff als Ersatz für Erdgas, Öl oder Kohle und damit für eine nachhaltige und sichere Energieversorgung ist derzeit in aller Munde. Hergestellt wird grüner Wasserstoff mit Hilfe eines sogenannten Elektrolyseurs, der Wasser durch Strom aus erneuerbaren Energien in Wasserstoff und Sauerstoff aufspaltet.
Die kosteneffizienteste Variante für die Wasserelektrolyse sind derzeit AEC-Elektrolyseure mit Diaphragma. Diese müssten bei der Nutzung regenerativer Energien durch die Schwankungen in der Stromversorgung allerdings häufig in Teillast betrieben werden und haben in diesem Einsatzszenario einen entscheidenden Nachteil: bei Stillstand oder Teillast diffundiert Wasserstoff zur Anode und Sauerstoff zur Kathode, sodass der Wirkungsgrad von normalerweise mehr als 80 Prozent deutlich reduziert wird. Bessere Leistungen brächten PEM-Elektrolyseure mit protonenleitenden Polymermembranen, die aber sehr teuer sind. Ziel des Vorhabens ist es nun, die Kostenvorteile eines AEC-Elektrolyseurs mit den Leistungsvorteilen eines Elektrolyseurs mit Polymermembranen zu vereinen. Doch solche Elektrolyseure lassen sich bislang nicht preiswert herstellen und wirtschaftlich betreiben. Das möchten die Hochschule Offenburg und die Ernst Umformtechnik GmbH aus Oberkirch-Zusenhofen nun ändern.
Gemeinsam wollen sie dafür möglichst einfach und kostengünstig herzustellende Bipolarplatten entwickeln und fertigen, die die Polymermembranen halten und die Gasabführung effizient gestalten. Dieser neuartige Elektrolyseur soll auch unter Teillastbetrieb einsetzbar und rund 40 Prozent günstiger als die aktuellen Systeme sein, um einen wirtschaftlichen Einsatz – auch für mittelständische Unternehmen – zu ermöglichen.
Der Technische Leiter Dipl.-Ing. Markus Hausmann sowie Dipl.-Ing. Arturo Carranco und M.Sc. Ishak Antty aus der Konstruktion der Ernst Umformtechnik GmbH machten sich zum Auftakt des bis Juni 2024 laufenden und mit 800.000 Euro – unter anderem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz – geförderten Projekts erst einmal ein Bild von der Wasserstoff-Forschung an der Hochschule Offenburg. Prof. Dr. Ulrich Hochberg und Prof. Dr. Patrick König zeigten den Gästen den bestehenden Elektrolyseur am Regionalen Innovationszentrum für Energietechnik und im Labor der Hochschule die Membranen und aktuelle Bipolarplatten. In den kommenden Monaten sollen nun die Details entwickelt und erprobt werden.