Grüner Wasserstoff mit deutlich weniger Iridium

Neue PEM-Katalysatoren erreichen die Leistung konventioneller Schichten mit deutlich weniger Iridium. Das soll die Elektrolyse günstiger machen und die industrielle Wasserstoffproduktion beschleunigen.

Forschende des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP haben neue Katalysatoren für PEM-Elektrolyseure entwickelt, die mit deutlich weniger Iridium auskommen. Die Materialien wurden im deutsch-chilenischen Projekt Power-to-MEDME-R&D erarbeitet und sollen die Kosten für die Herstellung von grünem Wasserstoff senken. Nach Angaben des Instituts erreichen die neuen Schichten trotz reduziertem Edelmetallgehalt die Leistungswerte herkömmlicher Systeme.

Konkret enthalten die Katalysatoren laut Fraunhofer nur 7 mg Iridium auf 25 cm² – bei vergleichbarer Leistung zu Schichten mit etwa vierfacher Iridiummenge. Erste Tests bestätigten diesen Standard. Als nächsten Schritt kündigt das Institut Langzeituntersuchungen an; parallel werden Industriepartner gesucht.

Skalierung per Nanopartikel

Iridium gilt als bewährter, aber weltweit seltener und teurer Katalysator für die Wasserelektrolyse. Um die neuen Materialien wirtschaftlich nutzbar zu machen, setzt Fraunhofer IAP auf eine skalierbare Continuous-Flow-Synthese. Das patentierte Verfahren ermöglicht die industrielle Herstellung präzise definierter Katalysator-Nanopartikel und soll den Übergang von der Forschung zur Anwendung unterstützen.

Das vom Bund geförderte Projekt Power-to-MEDME-R&D lief von Oktober 2023 bis Ende 2025. Ziel war es, die gesamte Power-to-X-Wertschöpfungskette – von grünem Wasserstoff bis zu Methanol und Dimethylether – technisch, wirtschaftlich, ökologisch und sozial zu bewerten. Koordiniert wurde das Projekt vom Fraunhofer IEE, beteiligt waren mehrere Fraunhofer-Institute, die RWTH Aachen sowie Partner in Chile.