Power-to-Gas nah an der industriellen Nutzung: Die 250-Kilowatt-Forschungsanlage am ZSW.
ZSW
Wie mithilfe von Fahrzeugtechnik kostengünstig Wasserstoff hergestellt werden kann, erforscht der Engineering-Partner IAV zusammen mit dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW), dem Reiner Lemoine Institut (RLI) und der Wasserelektrolyse Hydrotechnik (HT). Im Rahmen des Projekts "ecoPtG" entwickeln die Forscher und Ingenieure einen alkalischen Wasserelektrolyseur mit einer Leistung von 100 Kilowatt. Damit wollen sie die wirtschaftliche Herstellung von CO2-neutralem Wasserstoff demonstrieren und die Speicherung von Strom ermöglichen.
Bisher standen die hohen Investitionskosten gerade bei kleineren Elektrolyseuren einer Markteinführung im Wege, wie die Partner erläutern. IAV, ZSW, RLI und HT wollen dies mit ihrem Projekt ecoPtG ändern: Durch ein einfaches Konzept, vereinfachte Fertigungsverfahren und günstige Materialien wie Kunststoff soll die geplante alkalische 100-Kilowatt-Elektrolyse fit für den Markt werden. Um das zu erreichen, nutzen die Projektpartner vor allem die Erfahrungen der Automobilindustrie. Im Fokus stehen dabei die Leistungselektronik, Steuerung und Sensorik sowie verfahrenstechnische Komponenten, etwa für die Temperierung und Medienkreisläufe. Viele dieser Komponenten werden für Autos mit verschiedenen Antriebstechniken günstig in Großserie hergestellt – und erfüllen zugleich die Anforderungen der Elektrolyse. Im Rahmen von ecoPtG wird geprüft, wie genau der Technologietransfer erfolgen kann.
Ziel: modularer Low-Cost-Elektrolyseur der 100-Kilowatt-Klasse
"Peripherie-Bauteile wie das Steuergerät oder die Leistungselektronik sind ein Kostentreiber und damit auch eine große Hürde für die industrielle Anwendung von kleineren Elektrolyseuren. Diese Bauteile kennen wir aus der Fahrzeugentwicklung, wo sie in großer Stückzahl zu geringen Kosten bereits produziert werden. IAV will im Projekt ecoPtG dieses Know-how nutzen und Fahrzeugtechnologie in Elektrolyseure erfolgreich integrieren", sagt Dr.-Ing. Christopher Severin, Abteilungsleiter Systementwicklung und Konzepte Brennverfahren bei IAV. "Unser Ziel ist es, einen modularen Low-Cost-Elektrolyseur der 100-Kilowatt-Klasse für die Produktion von 4 bis 35 Kilogramm Wasserstoff pro Tag zu entwickeln."
Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert das Projekt ecoPtG aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages mit insgesamt rund 4,75 Millionen Euro.