Forschungsprojekt »Grüner Wasserstoff« Effiziente Wasserstoffherstellung aus regenerativer Energie

Forschungsvorhaben »AEL3D« an der BTU Cottbus-Senftenberg soll Wasserstoff preiswerter machen.
Forschungsvorhaben »AEL3D« an der BTU Cottbus-Senftenberg soll Wasserstoff günstiger machen.

An der BTU Cottbus-Senftenberg startete ein dreijähriges Forschungsvorhaben zur effektiven Wasserstoffherstellung aus regenerativen Energiequellen. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) fördert das Projekt mit circa 2,5 Mio. Euro. Der Wasserstoff soll dadurch preiswerter werden.

Das vom Bundeswirtschaftsministerium mit rund 2,5 Mio. Euro geförderte Forschungsvorhaben »Neuartige poröse 3D-Elektrodenmaterialien zur effizienteren alkalischen Wasserelektrolyse (AEL3D)«  an der »Brandenburgische Technische Universität (BTU) Cottbus-Senftenberg« soll eine effektivere Herstellung von Wasserstoff aus regenerativen Energien ermöglichen und H2 preiswerter machen. Der BTU-Lehrstuhl Kraftwerkstechnik von Prof. Dr.-Ing. Hans-Joachim Krautz ist an dem Projekt »AEL3D« mit einem Fördervolumen von 819.000 Euro beteiligt.

Im Projektkonsortium arbeiten Forschungseinrichtungen aus den Bereichen Wasserstoff- und Energietechnik sowie Materialwissenschaft zusammen. Neben der BTU gehören das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM, Institutsteil Dresden), das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) aus Ulm und die TU Berlin zu dem Verbund. Ein Industriebeirat ergänzt das Konsortium und setzt sich aus Elektrolyse-Herstellern, Anlagenbauern, Zulieferern und Endanwendern zusammen. Dadurch soll ein hohes wirtschaftliches Verwertungspotenzial sichergestellt werden.

Wasserstoff durch Elektrolyse

BTU ist überzeugt, dass die geplante Weiterentwicklung der alkalischen Elektrolyse eine wichtige Technik für die Wasserstofferzeugung aus regenerativen Energiequellen darstellt. Im Verbundvorhaben sollen poröse, dreidimensionale Elektrodenmaterialien entwickelt werden. Deren Eignung als hocheffiziente Elektrodenwerkstoffe und somit als Schlüsselkomponenten für die alkalische Elektrolyse soll weiter untersucht werden. Neben der Erforschung der elektrokatalytischen und strömungstechnischen Eigenschaften wird auch die Entwicklung durchströmbarer Elektrodenformen und Zellarchitekturen einbezogen. Auf diese Weise werden die effektiven Stromdichten bei gezielter Gasabfuhr und niedrigen Überspannungen erhöht. Im Ergebnis wird »grüner Wasserstoff« günstiger und effizienter aus regenerativem Strom hergestellt.

Hierbei ist es unter anderem die Aufgabe der BTU-Mitarbeiter am Wasserstoff- und Speicher-Forschungszentrum, entsprechende Teststände mit erweiterten Messmöglichkeiten für die Präqualifizierung der neuen Elektroden und Zellgeometrien zu entwickeln und einzusetzen. Die Elektroden werden im technischen Maßstab am 60-bar-Druckelektrolyseur des Wasserstoffzentrums unter Betriebsbedingungen getestet.