ÖSTERREICHISCHER PEM-ELEKTROLYSE-PRÜFSTAND ALS MARKTFÄHIGE COMET-INNOVATION
Quelle: HAINZL Industriesysteme GmbH
Aufbauend auf langjähriger Erfahrung in der Elektrolyse-Stapelentwicklung konzipierte die HyCentA Research GmbH einen Prüfstand mit Entwicklungsfunktionen, die über den bisherigen Stand der Technik hinausgehen und eine leistungsfähige Plattform für die Weiterentwicklung von Elektrolyse-Stapeln bieten. Aufgrund der überzeugenden technischen Ergebnisse wurde mit der Firma HAINZL eine Lizenzvereinbarung geschlossen, über die der Prüfstand nun am Markt als Produkt angeboten wird.
Im COMET Zentrumsprojekt MemGen wurden die umfangreichen Erfahrungen mit Prüfständen im kleineren Leistungsbereich systematisch erforscht und aufbauend darauf die Anforderungen an den Prüfstand definiert. Besonderes Augenmerk lag dabei auf den Bedürfnissen in der Weiterentwicklung und Skalierung von Elektrolyse-Stapel. Hervorzuheben ist die Auslegung des Teststands für sehr hohe Stromstärken bis zu 8.000 A in Kombination mit der Möglichkeit zur elektrochemischen Impedanzspektroskopie. Damit wurde eine bislang überwiegend auf den Labormaßstab beschränkte Analysetechnik auf einen für industrielle Anwendungen relevanten Leistungsbereich hochskaliert. Ergänzt wird das System durch eine Vielzahl präziser Sensorik und Analytik, unter anderem zur Fluoridüberwachung für die Degradationsanalyse und die Wasser- und
Gasanalyse zur Detektion von Verunreinigungen im Bereich geringster Spurenkonzentrationen.
Prüfstand trägt zur nachhaltigen Energiezukunft bei
Durch Elektrolyse hergestellter Wasserstoff wird ein zentraler Bestandteil unseres zukünftigen Energiesystems. Die weltweiten Ausbaupläne für Elektrolyseanlagen und die Anforderungen an eine effiziente und sichere Erzeugung machen die Weiterentwicklung und die Skalierung der Elektrolysetechnologien notwendig. Die Erweiterung von PEM-Elektrolyseuren zu höheren Leistungen, größeren Zellflächen und längeren Lebensdauern ist entscheidend für den wirtschaftlichen Einsatz von grünem Wasserstoff. Bisher fehlten jedoch unabhängige Testmöglichkeiten über 100 kW, insbesondere für industrielle Kurzstapel.
Der entwickelte Prüfstand ist für Full-Size Kurzstapel bis 160 kW konzipiert. Ziel war eine flexible, hochfunktionale Plattform, zugeschnitten auf die Anforderungen von Stack-Herstellern. Der Prüfstand ermöglicht Tests von Kurzstapeln mit aktiven Flächen über 1.600 cm², Stromdichten über 4 A/cm² und Strömen bis 8.000 A.
Damit schließt der Prüfstand eine Marktlücke in der unabhängigen und präzisen Prüfung von PEM-Elektrolysestapeln. Er erlaubt die fundierte Bewertung von Leistung, Effizienz und Degradationsverhalten unter industriell relevanten Bedingungen und trägt messbar zur effizienten, nachhaltigen Herstellung von Wasserstoff im großindustriellen Maßstab bei.
Prüfstand wird als Produkt angeboten
Parallel zur Nutzung als Forschungsinfrastruktur gelang der Technologietransfer in den Markt. Design, Software und Methodik des Prüfstands wurden an HAINZL Industriesysteme GmbH lizenziert, die den Prüfstand in ihr Produktportfolio integriert und kommerziell anbietet. Die Firma HAINZL konnte damit ihre Aktivitäten im Wasserstoffbereich weiter ausbauen.
Projektpartner
- Institut für Thermodynamik und nachhaltige Antriebssysteme, TU Graz, Österreich