Im Kampf gegen den hohen CO2-Austoß und somit die globale Erderwärmung spielt die Möglichkeit der Produktion von grünem Wasserstoff, der sogenannten Wasser-Elektrolyse, eine Schlüsselrolle. Notwendig dafür ist eine Strategie zur nachhaltigen Beschaffung sowie Technologien zum sparsamen Einsatz von teuren Rohstoffen wie Iridium und Platin. Diese sind als Katalysatoren für die Proton-Exchange-Membran-(PEM)-Elektrolyse unverzichtbar. Die PEM-Elektrolyse kann mit den Schwankungen der Strommengen aus Sonnen- oder Windenergie gut umgehen und ist für die Herstellung von Grünem Wasserstoff die vielversprechendste Elektrolysetechnologie.
Die nationale und europäische Wasserstoffstrategie berücksichtigt Rohstoffbedarfe für die Erzeugung und Nutzung von Wasserstoff heute noch nicht ausreichend. Forschung und Industrie haben dieses aber bereits erkannt. So verringert Heraeus den Iridium- und Platineinsatz mit jeder neuen Katalysator-Generation. Die neueste Katalysatorklasse reduziert den Iridiumbedarf hierbei um fast 85% bei dreifach höherer Leistung. Weitere technologische Forschung und gezielte Förderung sind jedoch notwendig, um die gesteckten Ziele der Wasserstoffstrategie zu realisieren.
Mit mehreren einschlägigen Unternehmen und Instituten ist in Hanau erhebliche Materialexpertise zu Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie vorhanden. Die bestehenden Forschungs- und Produktionskapazitäten können bei weiterer Unterstützung den Nukleus für den Ausbau zu einem leistungsfähigen Cluster bilden.
Dr. Christian Gebauer, Head of Innovation Hydrogen Systems bei Heraeus, stellte im Dialog mit Kaufmann dar, welche Maßnahmen notwendig sind, um den Hochlauf mit Grünen Wasserstoff zu realisieren:
- Das stärkere Einbeziehen des Know-Hows der Hersteller kritischer Komponenten für den H2 Hochlauf
- Ausbau der Forschung für geringbeladene Iridium-Katalysatoren
- Ausbau der Forschung für das Iridium Recycling
- Kopplung öffentliche Förderung von PEM Anlagen an den effizienten Einsatz von Iridium
"Der heutige Austausch war ein guter Startpunkt für einen tiefergehenden Dialog zwischen Politik und Industrie.» sagte Christian Gebauer nach dem Austausch. «Wir stehen der Politik mit unserem Wissen für die Entwicklung von Strategien und Konzepten zur Verfügung!"
Background on Proton Exchange Membrane (PEM) electrolysis
Hintergrund zur Proton-Exchange-Membran-(PEM)-Elektrolyse
Die PEM-Elektrolyse ist eine spezielle Technologie zur Herstellung von Wasserstoff. Iridiumkatalysatoren spielen dabei eine Schlüsselrolle. Sie beschleunigen den sonst trägen Prozess der Sauerstoffentwicklung und damit die effizientere Herstellung von Wasserstoff.
Darüber hinaus ist die PEM Elektrolyse im Vergleich mit anderen Technologien besonders dynamisch. Dies ist für die Verwendung von Wind- und Solarstrom wichtig, denn hier schwanken die Strommengen stark. Die PEM Elektrolyse kann bei einer großen Bandbreite von Leistungsbereichen eingesetzt werden und ist daher für die Herstellung von Grünem Wasserstoff besonders geeignet.
Heraeus forscht kontinuierlich an der Entwicklung neuer Katalysatoren für PEM-Elektrolyseure und hat mit der neuesten Katalysatorgeneration einen ersten Durchbruch erzielt, um den Hochlauf der PEM-Elektrolyse zu begleiten.
Die nationale und auch die europäische Wasserstoffstrategie beinhaltet heute noch keine Rohstoffstrategie. Diese wird aber notwendig sein, um die gesteckten Ziele zu erreichen.
Heraeus glaubt an Grünen Wasserstoff als Energieträger der Zukunft. Wir wollen dazu beitragen, die Investitionskosten für neue nachhaltige Wasserstoffprojekte niedrig zu halten, die Planungssicherheit für alle Beteiligten zu erhöhen und die flächendeckende Skalierung sicherzustellen.
