Verbundvorhaben: Prometheus - Protonen-Austausch-Membran Elektrolyseurkonzept für erhöhte Temperaturen und Druckzustände; Teilvorhaben: Entwicklung einer Beschichtung für Komponenten von PEM-Elektrolyseuren für erhöhte Temperaturen und Druckzustände
Zeitraum
2021-01-01 – 2024-12-31
Bewilligte Summe
102.263,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EI3032E
Leistungsplansystematik
Wasserstofferzeugung - Elektrolyse - PEM [EA2721]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)
Förderprogramm
Energie
Im Zuge der Energiewende ist es in den letzten Jahren zu einem erheblichen Ausbau der Erzeugungskapazitäten von fluktuierenden, regenerativen Energien gekommen. Bis 2050 ist eine weitere, konsequente Umstellung der deutschen Energieversorgung auf erneuerbaren Energien geplant. Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit von neuen Verfahren zum Ausgleich von Angebot und Nachfrage im Strom und gesamten Energiesektor. Die Verwendung von erneuerbarem Strom zur Herstellung von Wasserstoff durch Elektrolyse wird als 'ein Scharnier der Sektorenkopplung' enorme Wichtigkeit erlangen. Auch bei ambitioniertem Ausbau des elektrischen Netzes weisen verschiedene neue Studien einen zukünftigen Bedarf an installierter Elektrolyseleistung im hohen zweistelligen Gigawattbereich aus. Um diese Ausbauziele erreichen zu können, müssen leistungsfähige, effiziente und konkurrenzfähige Elektrolysetechnologien verfügbar sein, die signifikante Kostenreduktionen in den Wasserstoffgestehungskosten ermöglichen. Diese Prämisse greift das Konsortium des vorliegenden Verbundvorhabens auf, indem ein neuartiger Zellstapel für die PEM-Elektrolyse konzipiert und hergestellt werden soll. Ein wesentlicher Faktor hierbei ist eine Beschichtung der Elektrolyseurkomponenten, die aus stabilitätsgründen aus Titan gefertigt werden und zur Passivierung neigen. Dies ist insbesondere bei den erhöhten Temperaturen und Drücken, die hier angestrebt sind der Fall. Zusätzlich hierzu besteht noch die Gefahr der Wasserstoffversprödung des Titans. Durch die Beschichtung soll sowohl das Risiko der Wasserstoffversprödung durch eine Barrierewirkung der Beschichtung, als auch die Passivierung der Elektrodenkomponenten minimier werden. Es soll hiermit eine doppelte Standzeit und damit eine deutlich höhere Effizienz und Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems erreicht werden.