Hochdruck-PEM: Das Prinzip

Elektrolyseure wandeln elektrische Energie in chemische um, dabei entsteht Wasserstoff als Energieträger. Bei der „Proton Exchange Membrane“ (PEM) Elektrolyse wird ein Festpolymer-Elektrolyt – die Protonen-Austauschmembran – verwendet, die von Wasser umspült wird. Wird an die Membran elektrische Spannung angelegt, wandern Protonen durch die Membran: An der Kathode entsteht Wasserstoff, an der Anode Sauerstoff.

Die Elektrolyseure enthalten keine flüssigen Elektrolyte, sondern eine feste, semipermeable Membran, durch die die Protonen wandern. Die für den industriellen Einsatz geeigneten, kaskadierbaren PEM-Stacks erzeugen jeweils bis zu 205 Nm³ Wasserstoff pro Stunde. Die Elektrolyseure werden lediglich mit Trinkwasser und elektrischem Strom betrieben. Sie sind einfach zu bedienen, benötigen keine Verbrauchsmittel wie Kohlendioxid (KOH) und arbeiten weitestgehend wartungsfrei. Darüber hinaus sind sie sicher: Wasserstoff und Sauerstoff sind durch die Membran physikalisch voneinander getrennt.

  

Die PEM-Stacks können zwischen 10 und 100 Prozent der Nennleistung geregelt werden und folgen Laständerungen nahezu verzögerungsfrei. Das ist besonders bei der Windenergie wichtig: Die Systeme können innerhalb von wenigen Sekunden aus dem Standby auf Volllastbetrieb (Nennleistung) gefahren werden.