„Wir brauchen eine Verachtfachung der Elektrolyseur­kapazitäten“

Der Lehrstuhl „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen hat in Zusammenarbeit mit dem Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) einen Leitfaden zur Herstellung von Elektrolyseursystemen für klimafreundliche Wasserstoffproduktion veröffentlicht. Das kostenfrei erhältliche Dokument erklärt auf mehr als 20 Seiten das Funktionsprinzip, den Systemaufbau und den Produktionsprozess von Elektrolyseuren, die durch elektrischen Strom Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff umwandeln.

„Im Verkehrssektor, in der Chemie-Industrie und in der Stahlproduktion wird zwar über die Verwendung von grünem Wasserstoff diskutiert, einen etablierten Wasserstoffmarkt und die dafür erforderlichen Elektrolyseurkapazitäten gibt es aber noch nicht“, sagt PEM-Leiter Professor Achim Kampker. Um die von der EU vorgegebenen Klimaschutzziele zu erreichen, sei bis 2030 ein Ausbau der europaweiten Elektrolyseurkapazitäten auf mindestens 40.000 Megawatt notwendig. Zum Vergleich: Bis Ende 2023 wird eine Elektrolyseurkapazität von wenigen Tausend Megawatt erwartet.

„Wir brauchen also innerhalb von sieben Jahren allein für Europa mindestens eine Verachtfachung der aktuellen weltweiten Elektrolyseurkapazitäten“, erklärt Kampker.

Überblick über verschiedene Systeme

Der Leitfaden zeigt, wie der Produktionsprozess sogenannter PEM-Elektrolyseursysteme sich darstellt und wie die Elektrolyseurherstellung von der etablierteren Brennstoffzellenherstellung profitieren kann. Der Fokus liegt dabei auf den für Elektrolyseursysteme spezifischen Produktionsprozessen. Das Dokument gibt außerdem einen Überblick zu den unterschiedlichen Elektrolyseursystemen, die in Zukunft am Markt verfügbar sein werden.

Im Mobilitätsbereich könnten vor allem in den heute noch CO2-intensiven Nutzfahrzeugen künftig Brennstoffzellen zum Einsatz kommen, die Wasserstoff elektrochemisch in elektrische Energie umwandeln. „Da bei dieser Reaktion lediglich Wasser anfällt, ist die Brennstoffzelle als Wandlungseinheit eine saubere Lösung innerhalb des elektrischen Antriebs“, sagt Kampker. Neben der Mobilität gelten die chemische Industrie, die Stahlproduktion und die Gebäudeenergieversorgung als wichtige Absatzmärkte für Wasserstoff.

Um die Elektrolyseur-Kapazitäten zu erhöhen und die Marktentwicklung voranzutreiben, müssten neben den erforderlichen Elektrolyseur-Kapazitäten auch Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien errichtet werden, die den notwendigen Strom für die Elektrolyseure liefern, mahnt Kampker. Darüber hinaus sei aus infrastruktureller Sicht der Aufbau von Transportnetzen erforderlich.

Link zum Leitfaden:

• „Produktion von Elektrolyseursystemen“

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