AEMruhr Brennstoffzellenlabor

Projekt

AEMruhr

Alkalische Membranelektrolyseure mit hydraulischer Verpressung

DigitalisierungEnergie

Ziel des Projektes AEMruhr ist der Aufbau eines alkalischen Membranelektrolyseurs mit erhöhter Leistungsdichte.
Die alkalische Elektrolyse bietet das Potential, Wasserstoff kostengünstiger zu erzeugen. Für den Einsatz im dezentralen Betrieb ist die Kombination mit einer Membran notwendig, die für eine dynamische Energiezufuhr ausgelegt ist.

Ausgangspunkt

Die Energieproduktion aus erneuerbaren Quellen wie Wind und Sonne erfolgt dynamisch und erfordert daher Speicher mit einem ebenso dynamischen Ansprechverhalten. Für die dezentrale Langzeitspeicherung von Überschussenergie aus regenerativen Quellen eignen sich Polymer-Elektrolyt-Membran (PEM)-Wasserelektrolyseure voraussichtlich besonders gut. Allerdings werden für die Herstellung in der Regel kostenintensive Edelmetall-Katalysatormaterialien benötigt. Um Kosten zu senken und zugleich die Energiespeicherung mithilfe von Wasserelektrolyse zu steigern, befasst sich die Forschung gegenwärtig mit dem Einsatz von Polymermembranen als Basis für alkalische Wasserelektrolyse (AEMWE), bei der Nichtedelmetall-Katalysatoren und titanfreie Elektroden eingesetzt werden.

Unsere Lösung

Im Projekt AEMruhr arbeiten die Partner daran, ein AEMWE-System auf Basis der hydraulischen Zellverpressung zu entwickeln und zu erproben. Mithilfe dieser patentierten Technologie werden neuartige Zellkomponenten zu einem Elektrolyseurstack mit erhöhter Leistungsdichte verbunden.

Im Projekt sollen die Vorteile des neuartigen Stackkonzepts mit den Vorteilen der alkalischen Elektrolyse verbunden werden. Die alkalische Elektrolyse bietet das Potential, Wasserstoff kostengünstiger zu erzeugen, da sie ohne Edelmetalle wie Platin oder Iridium auskommt. Damit sie sich für den Einsatz im dezentralen Betrieb eignet, muss sie jedoch mit einer Membran kombiniert werden, die für eine dynamische Energiezufuhr ausgelegt ist.

Ziel ist der Aufbau eines alkalischen Membranelektrolyseurs mit einer Leistung von bis zu 50 kW und einem Wasserstoffproduktionsdruck von mindestens 30 bar. Dieser Demonstrator wird für den dezentralen Einsatz ausgelegt und kann später zentral über eine IT-Plattform gesteuert werden. Dazu werden die dezentralen AEMWE-Anlagen zu einer virtuellen Last zusammengeschlossen.

Förderkennzeichen

Westfälische Hochschule: 13FH0I62IA, Fachhochschule Dortmund: 13FH0I61IA
Gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung

Laufzeit

2021 – 2024

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Unsere Schwerpunktthemen

  • alkalische Membran-Elektrolyse
  • hydraulische Einzelzell-Verpressung
  • Hochdruck-Elektrolyse
  • dezentrale Wasserstoffproduktion
  • Microservice Architektur
  • modellgetriebene Softwarentwicklung
  • smartes Energie-Lastenmanagement
Integration einer Labor-Testzelle in einen der Elektrolyseur-Prüfstände
Integration einer Labor-Testzelle in einen der Elektrolyseur-Prüfstände, © WH, Michael Völkel

Projektpartner

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