Innovationslabor Wasserelektrolyse (InnoEly)
Kontakt: Dr.-Ing. Andreas Lindermeir
Das Vorhaben „Innovationslabor Wasserelektrolyse (InnoEly)“ verfolgt das Ziel, eine Brücke von der Materialentwicklung bis zur Systemauslegung von Wasserelektrolyseuren zu schlagen. Gemeinsam mit Industriepartnern wird ein Werkzeugkasten aus experimentellen und modellbasierten Methoden entwickelt, der sowohl die Sicht des Anlagenbetreibers als auch die des Materialentwicklers und des Elektrolyseurherstellers bedient. Der Werkzeugkasten enthält dabei Modellierungs- und Charakterisierungskomponenten, die für alle drei relevanten Wasserelektrolysetechnologien, die alkalische Elektrolyse (AEL), die saure Protonenaustausch-Membran-Elektrolyse (PEMEL) und die Hochtemperatur-Elektrolyse (HTEL) eingesetzt werden.
Im Vorhaben wird die gesamte Wertschöpfungskette für die Herstellung von Elektrolyseuren betrachtet. Das Charakterisierungswerkzeug beinhaltet eine Reihe von elektro-/physikochemischen Methoden zur Untersuchung von großtechnisch genutzten Zellkomponenten (wie Elektroden, Bipolarplatten etc.), um einerseits die aktuell etablierten Materialien einheitlich zu analysieren und andererseits, um das Optimierungspotential der Technologie durch Integration neuartiger Komponenten zu erfassen. Anschließend erfolgt ein Transfer dieser Ergebnisse in modelltheoretische Betrachtungen der Elektrolysetechnologien beginnend mit der Einzelzelle über die Beschreibung des Stacks bis zur System- und Anlagenebene.
Mithilfe des so entstehenden Modellierungswerkzeugs werden eine anwendungsspezifische Technologieauswahl und Dimensionierung, sowie die Integration des identifizierten/geeigneten Elektrolyseurs in vorhandene und neue Anlagen ermöglicht. Darüber hinaus können mit diesen Werkzeugen perspektivische Entwicklungs- und Einsparpotenziale durch ein verbessertes Design von Materialien, Zellkomponenten und Betriebsstrategien aufgezeigt werden. Durch die direkte Verknüpfung der Modellierung mit der Materialentwicklung und der Zellcharakterisierung können zukünftige Entwicklungen auf Basis der modelltheoretischen Betrachtungen leichter erkannt und evaluiert werden.
Das Vorhaben InnoEly wird dazu beitragen, das Wertschöpfungspotenzial der Wasserstoffwirtschaft in Niedersachsen effizient zu nutzen, die enge Zusammenarbeit zwischen Forschung und Industrie zu intensivieren sowie eine zielgerichtete Weiterentwicklung der Elektrolysetechnologien zu ermöglichen.
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