HYDRA 15 - Entwicklung einer PEM-Hochdruck-Elektrolyse-Anlage zur Langzeituntersuchung

Im Rahmen der Energiewende ist eine Erweiterung der in das Verbundnetz integrierten Energiespeicher notwendig, um zukünftig die Versorgungssicherheit trotz eines sehr hohen Anteils volatiler regenerativer Energieerzeugungsanlagen sicherzustellen.

Dazu eignen sich insbesondere elektrochemische Speicher wegen ihres dynamischen Ansprechverhaltens und des hohen elektrischen Wirkungsgrads. Die Wasserstoffproduktion mittels Polymerelektrolytmembran (PEM) Wasserelektrolyse stellt hierfür eine effiziente Technologie dar. Dabei bieten sich insbesondere Systeme an, mit denen das Produktgas bei einem hohen Ausgangsdruck bereitgestellt werden kann. Dadurch ist es wiederum möglich, Wasserstoff direkt in einen Druckgasspeicher oder eine Pipeline einzuleiten, ohne einen zusätzlichen Verdichter nutzen zu müssen. Dies resultiert in signifikanten Kosteneinsparungen und verbessert den Systemwirkungsgrad solcher Anlagen entscheidend. An der Westfälischen Hochschule (WHS) sind hierfür innovative Lösungen auf Basis der hydraulischen Einzelzellverpressung entwickelt worden.

Um die Leistungsfähigkeit solcher innovativen Systeme hinsichtlich des Einsatzes im industrierelevanten Umfeld untersuchen zu können, ist das Ziel, im Rahmen dieses Projekts einen Hochdruck-Elektrolyseurteststand zu entwickeln, der in dieser Form heute noch nicht kommerziell verfügbar ist und den neuartigen Technologieansatz des Konsortiums demonstriert. Der Demonstrator-Teststand soll Teil des neu entstehenden Wasserstoff-Technologiezentrums der Firma iGas energy in Stolberg werden. Wasserstoff, der im Testbetrieb produziert wird, wird anschließend gespeichert, um diesen für nachfolgende Anwendungen nutzbar zu machen. Die H₂-Produktion erfolgt hierbei CO₂-frei, da die Energie regenerativen Quellen bezogen werden wird.