SeaEly: Direkte Meerwasserelektrolyse zur Erzeugung von H2 und O2

Auf einen Blick

• Wasserstoff soll eine tragende Rolle im künftigen Energiesystem spielen, doch noch ist seine Herstellung teuer und energetisch aufwändig - auch weil hochreines Wasser als Ausgangstoff dient.
• Im Projekt „SeaEly“ werden daher Kernkomponenten eines Stacks neu entwickelt und evaluiert, die eine direkte Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff aus Meer- und Brackwasser ermöglichen.
• Das projektkoordinierende Fraunhofer IWES ist für die Entwicklung eines multi-use Prüfstandes verantwortlich, mit dem die neu entwickelten Komponenten im Stack erprobt werden als auch mit Referenzstacks unterschiedlicher Elektrolysetechnologien (Alkalisch, PEM, AEM) verglichen werden.
• „SeaEly“ ist Teil des Ideenwettbewerbs „Wasserstoffrepublik Deutschland“.

Herausforderung

Wasserstoff gilt als Schlüssel im Energiesystem der Zukunft. Das Gas dient als Energiespeicher für Zeiten ohne Sonne und Wind, lässt sich transportieren und kann in der Industrie Erdgas in der Stahlherstellung oder bei Chemieerzeugnissen ersetzen.

Doch noch ist die Erzeugung von Wasserstoff aufwändig. Das liegt unter anderem daran, dass bei heutigen Elektrolyseverfahren aufbereitetes hochreines Wasser als Ausgangsstoff zum Einsatz kommt.

Lösung

Hier setzt das Forschungsprojekt „SeaEly" als Teil des Ideenwettbewerbs „Wasserstoffrepublik Deutschland“ an. Die Projektpartner entwickeln und optimieren Kernkomponenten des Stacks, um die direkte Elektrolyse von Meerwasser und Brackwasser zur Erzeugung von Wasserstoff ermöglichen zu können. Ziel ist die Kernkomponenten des Stacks bis zur industriellen Anwendung zu bringen.

Dazu erproben die Wissenschaftler*innen verschiedene bestehende Technologien wie Proton Exchange Membrane-Elektrolyse (PEM) und Alkalische Elektrolyse (AEL) sowie die innovative Anionen-Austausch-Membran (AEM) und entwickeln die dafür erforderlichen Materialien und Komponenten. Für einen Vergleich der Technologien wird ein neuartiger multi-use Prüfstand gebaut. Auf Basis der Testergebnisse ergibt sich ein umfassender Gesamtvergleich der Methoden.

Mehrwert

Das projektkoordinierende Fraunhofer IWES ist in einem Teilprojekt zudem für die Entwicklung des neuartigen Prüfstandes zur Analyse der Kernkomponenten als auch Referenzstacks mittels Brack- oder Salzwasser verantwortlich.