gesponsertGrüner Wasserstoff Effizienzsteigerung in der Wasserstoffproduktion – Testanlagen optimieren Elektrolyse-Stacks 

Grüner Wasserstoff spielt eine zentrale Rolle in der Energiewende. Als sauberer Energieträger, bietet Wasserstoff enormes Potenzial für die Dekarbonisierung zahlreicher Industrien. Die gute Nachricht: Sowohl Know-how als auch innovative Produkte für den Aufbau einer neuen, flächendeckenden Wasserstoffwirtschaft sind vorhanden. Das zeigt das Beispiel einer automatisierten Testanlage zur Optimierung von Elektrolyse-Stacks. 

Der Bedarf an grünem Wasserstoff wird mit dem Umbau hin zu einer nachhaltigeren Wirtschaft deutlich steigen – darin sind sich alle Prognosen einig. Studien zeigen einen gigantischen Bedarf allein für Deutschland. Dass schnell etwas passieren muss, um eine derartig große Wasserstoffwirtschaft zu realisieren, hat auch die Europäische Union erkannt. Milliardenschwere Förderprogramme sollen den Auf- und Ausbau der Wasserstoffindustrie ankurbeln. Als Sogwirkung erwarten Wirtschaftswissenschaftler zudem private Investitionen von fast neun Milliarden Euro. Da wundert es nicht, dass eine Wasserstofferzeugungs-euphorie ausgebrochen ist. Die Zahl der Unternehmen, die Wasserstoff speichern, transportieren oder Lösungen für den Vertrieb des Gases anbieten, wächst.

Der Wettbewerb ist eröffnet

Anhand der zu erwartenden riesigen Produktionsmengen und der gigantischen Größe des Marktes wird jetzt an den Feinheiten der Elektrolyse-Stacks gefeilt. Leistungsdichte, H₂-Ausgangsdruck, Flexibilität, Platzbedarf, Langlebigkeit, Betriebssicherheit – die Liste der Differenzierungsmerkmale ist lang. Jeder Hersteller will die Qualität und Ausbeute seiner Anlagen steigern und diese gleichzeitig so günstig wie möglich gestalten. Doch wie bewertet man in einem komplexen System mit hunderten Parametern die Auswirkung einer einzigen vermeintlich unbedeutenden Änderung?

Einer, der sich mit der Performance-Ermittlung von Elektrolyseuren hervorragend auskennt, ist Jörg Bürkle. Sein junges Unternehmen, die Bürkle Anlagenbau GmbH aus Stuttgart, produziert bereits heute Mess- und Prüfstände in Kleinserie. Die fachliche Expertise bringt Bürkle aus seiner Zeit beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Stuttgart mit. Vor mehr als zehn Jahren startete er dort seine Grundlagenarbeit im Bereich Wasserstofftechnik: „Als Teil unserer Forschung haben wir gelernt, was nötig ist, um unterschiedliche Parameter eines Elektrolyseurs beurteilen zu können“, berichtet Bürkle.

Komplexe Anlagen durchgängig automatisiert

Auf dem Weg zur Produktion einer kommerzielle PEM- oder AEM-Zelle sind viele produktionstechnische Fragen zu beantworten. In den Testständen von Bürkle kommen deshalb zahlreiche Sensoren zum Einsatz, um alle relevanten Leistungskennzahlen zu erfassen und das Zusammenspiel verschiedenster Parameter zu ermitteln. Diese umfangreichen Messungen und, damit einhergehend, die Bereitstellung der digitalen Ergebnisse, wären ohne eine durchgängige Automatisierung nicht möglich. Gleichzeitig ist Schnittstellenvielfalt gefragt, um auch kundenspezifische Bedarfe flexibel und kostengünstig umzusetzen. Diese Anforderungen bringen die Experten von Bürkle mit Automatisierungstechnik von WAGO unter einen Hut.

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