Günstige und effiziente Wasserstoffproduktion

Die Elektrolyse per Polymerelektrolytmembran (PEM) birgt Potenzial für die saubere und sichere Herstellung von Wasserstoff und Sauerstoff. Trotz der zahlreichen Vorteile gegenüber der alkalischen Elektrolyse, haben hohe Kapitalkosten eine großflächige Verbreitung der Technologie in der Wasserstoffproduktion verhindert. Die hohen Kosten resultieren hauptsächlich aus dem Einsatz von teuren Materialien, dem hohen Materialeinsatz, der begrenzten Haltbarkeit der PEM-Hauptkomponenten und komplexen Stapelkonstruktionen.


Acht europäische Partner haben sich in dem Projekt NOVEL("Novel materials and system designs for low cost, efficient and durable PEM electrolysers") zusammengetan, um neue Materialien und eine konkurrenzfähige PEM-Technologie zu entwickeln und zu demonstrieren.


Aufbauend auf dem Erfolg des Vorgängerprojekts will NOVEL die Kosten für Membran, Elektrode und Bipolarplatte senken und auch die Leistung der Membran-Elektroden-Einheit (MEA) erhöhen. Weiterhin werden dadurch eine längere Lebensdauer der wichtigsten PEM-Komponenten sowie ein kostengünstiger Betrieb des Elektrolyseurs bei hohen Drücken sichergestellt. Beschleunigt Stress-Test-Protokolle werden die Lebensdauer des Elektrolyseurs und die Haltbarkeit der neuen Systemkomponenten bewerten.


Bisher haben die Projektpartner an der Identifizierung und einem besseren Verständnis der wichtigsten Abbaumechanismen mit Auswirkungen auf PEM gearbeitet. Außerdem entwickelten sie neue Membranmaterialien und Elektrokatalysatoren, die bei der Herstellung von großflächigen MEA verwendet werden sollten. Vergleichs-MEA für Benchmarking-Tests sind bereits fertig. Die Arbeiten an der Herstellung von Beschichtungen für Bipolarplatten und Stromabnehmer sind im Gange.


Die bisherigen Ergebnisse sind vielversprechend und haben ein hohes Potential, die Leistung von PEM-Wasserelektrolyseuren zu verbessern und die Kosten zu senken. NOVEL soll zu Hochleistungs-Elektrolyseuren führen, die bei der Herstellung von Wasserstoff einen Wirkungsgrad von mindestens 75% haben sollten.