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Nur Sonne und Wasser Photoreaktorpaneele für die Wasserstoffwirtschaft 

Quelle: Pressemitteilung 2 min Lesedauer

Keine Elektrolyseure, kein Stromverbrauch, keine Netzanbindung: Mit seriell produzierten Photoreaktorpaneelen will photreon die Wasserstoffwirtschaft voranbringen. Die Photoreaktorpaneele ermöglichen es, Wasserstoff kostengünstig und skalierbar aus Sonnenlicht und Wasser zu erzeugen – einsetzbar für dezentrale Anwendungen wie auch für große Anlagen in sonnenreichen Regionen.

Mit der Photoreaktortechnologie von photreon lässt sich grüner Wasserstoff kostengünstig direkt am Ort des industriellen Abnehmers herstellen.(Bild: Amadeus Bramsiepe, KIT)
Mit der Photoreaktortechnologie von photreon lässt sich grüner Wasserstoff kostengünstig direkt am Ort des industriellen Abnehmers herstellen.
(Bild: Amadeus Bramsiepe, KIT)

Grüner Wasserstoff gilt als Schlüssel für die klimafreundliche Transformation der Industrie und des Energiesystems. Bislang ist seine Herstellung jedoch teuer, komplex und an Netzinfrastrukturen gebunden. Hier setzt photreon an: Das Gründungsprojekt aus dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickelt ein Photoreaktorpaneel, das Wasserstoff direkt aus Sonnenlicht und Wasser erzeugt – ohne Elektrolyseure und ohne elektrische Energie. "Wir überspringen den Umweg über stromgebundene Elektrolyse und produzieren chemische Energie aus Sonne und Wasser", sagt Mitgründer Paul Kant vom Institut für Mikroverfahrenstechnik des KIT. Mit den modularen Paneelen ließe sich die solare Wasserstofferzeugung deutlich vereinfachen und wirtschaftlich skalieren.

Direkte solare Umwandlung statt Umweg über Strom

Der Ansatz von photreon beruht auf dem Prinzip der Photokatalyse – einer Technologie, bei der Licht nicht zur Stromerzeugung genutzt wird, sondern eine chemische Reaktion auslöst. Speziell entwickelte, lichtaktive Materialien nehmen die Energie der Sonnenstrahlung auf und versetzen Elektronen in einen angeregten Zustand. Diese Ladungsträger treiben die Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff an. "Photovoltaik und Elektrolyseur werden in einem Prozessschritt durch das Photoreaktorpaneel ersetzt", betont Mitgründerin Maren Cordts vom IMVT. "Das senkt die Systemkosten und Systemkomplexität bei der Produktion von grünem Wasserstoff erheblich."

Den Ansatz verwirklicht photreon nun technisch in einem vom KIT zum Patent angemeldeten Photoreaktorpaneel. Das Paneel ermöglicht durch sein spezielles Design die gezielte Führung des Sonnenlichts zum aktiven Material im Inneren, das dort optimal ausgeleuchtet wird und die Wasserspaltung vollzieht. "Wir haben die Reaktorgeometrie derart ausgelegt, dass Lichttransport, chemische Reaktion und Abtransport der Produkte optimal zusammenspielen. So konnten wir die Wasserstoffproduktion in unserem Ein-Quadratmeter-Prototyp zeigen", berichtet Kant. Das Design ist konsequent auf die Fertigung durch gängige Massenproduktionsverfahren ausgelegt und aus kostengünstigen Materialien herstellbar. Durch den modularen Ansatz lässt es sich sowohl auf kleiner Skala anwenden als auch zu größeren Flächen verschalten.

Von der Dachanlage bis zum Wasserstoffsolarpark

Eingesetzt werden können die Photoreaktorpaneele dort, wo Wasserstoff bislang zu teuer oder schwierig bereitzustellen ist: in mittelständischen Unternehmen, die ihren Bedarf künftig am Standort decken können, oder auch in großflächigen Solarprojekten in Regionen mit hoher Sonneneinstrahlung. "Gerade dort, wo weder Stromnetze noch eine Anbindung an ein Wasserstoffnetz vorhanden sind, eröffnet unsere Technologie neue Spielräume für die lokale Erzeugung", unterstreicht Cordts.

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