Entwicklung eines auf der Basis der hydraulischen Kompressionstechnologie entwickelten 2 kW 5-Zellen-AEMWE-Stacks

Projektkurztitel: NEWELY

Im Zuge der aktuellen Entwicklungen muss eine Alternative zu den CO2-emitierenden Technologien entwickelt und in den Markt gebracht werden. Eine mögliche Option ist hierbei der Einsatz von Wasserstoff für den Verkehr und die Energieerzeugung. Die Erzeugung des Wasserstoffs soll hierbei vorzugsweise durch die bereits bekannten und etablierten Methoden der Wasserelektrolyse erfolgen. Mit Hilfe der aus regenerativen Energiequellen gewonnenen Energie wird Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (02) zerlegt und diese nutzbar gemacht.

Man unterscheidet hierbei zwei Grundsätzliche Verfahren, die alkalische Wasserelektrolyse (AWE) und die Protonenaustauschmembran-Wasserelektrolyse (PEMWE). Alkalische Wasserelektrolyse wird bereits im großtechnischen Maßstab seit Jahrzehnten erfolgreich eingesetzt, erfordert aber gegenüber der auf PEMWE basierenden Technologien einen erheblich größeren Platzbedarf und weist eine deutlich geringere Leistungsdichte auf. Demgegenüber sind die Materialkosten bei der PEM – Technologie erheblich höher als bei der AWE. Die Anionenaustauschmembran-Wasserelektrolyse (AEMWE) stellt eine Kombination der Vorteiler beider Technologien dar, erzielt aber noch nicht die Wirkungsgrade und Haltbarkeiten wie PEMWE und AWE.

Aus diesem Grund soll mit dem Projekt NEWELY eine Anionenaustausch-Wasserelektrolyse (AEMWE) entwickelt werden, die leistungsstark, kosteneffizient und langlebig ist. Die Europäische Kommission fördert das Projekt im Rahmen des Programms "Gemeinsame Unternehmen Brennstoffzellen und Wasserstoff" - FCH JU – mit 2,2 Millionen Euro. Unterstützt wird das Projekt durch die Beteiligung des National Research Foundation of Korea (NRF) mit rund 300.000 €.

Ziel von NEWELY ist die Entwicklung eines auf der Basis der hydraulischen Kompressionstechnologie entwickelten 2 kW 5-Zellen-AEMWE-Stacks. Der Stack wird eine Zellspannung von jeweils 2 V bei einer Stromdichte von 1 A cm-2 bei einer Temperatur von mindestens 45 °C mit Reinstwasser als Ausgangsmaterial erreichen und diese Leistung für einen 2.000 Stunden langen Dauertest beibehalten. Hierfür müssen neuartige Materialien entwickelt und getestet werden. Ziel ist es, eine Membran mit der doppelten Leistung im Vergleich zum Stand der Technik von AEMWE, die nur mit Wasser betrieben wird, zu entwickeln.

Weitere Informationen gibt es auf der Seite des FCH:

 https://www.fch.europa.eu/page/energy#NEWELY