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Leitprojekt »H2Giga«

Elektrolyseure in Serie fertigen

23. August 2021, 10:20 Uhr | Kathrin Veigel

Das Leitprojekt »H2Giga« soll die Herstellung von grünem Wasserstoff im industriellen Maßstab erforschen.

Um Deutschlands Bedarf an grünem Wasserstoff zu decken, braucht es große Kapazitäten an effizienten und kostengünstigen Elektrolyseuren. Aktuell werden diese größtenteils noch in Handarbeit hergestellt. »H2Giga« hat das Ziel, eine serielle Produktion von großskaligen Elektrolyseuren zu ermöglichen.

»H2Giga«, eines der drei Wasserstoff-Leitprojekte des Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), ist an den Start gegangen. Das Ziel ist die Grundsteinlegung für eine wettbewerbsfähige Herstellung von grünem Wasserstoff im Gigawatt-Maßstab, damit dieser Schlüssel der Energiewende verfügbar und bezahlbar werden kann. Mit seinen über 130 beteiligten Institutionen aus Wirtschaft und Wissenschaft, organisiert in fast 30 eigenständig arbeitenden Verbünden, soll im Rahmen des Projekts die Herstellung von grünem Wasserstoff im industriellen Maßstab entwickelt werden.

Mit grünem Wasserstoff kann erneuerbare elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt und damit speicherbar gemacht werden. Die Speicherung elektrischer Energie wiederum ist eine wesentliche Voraussetzung, um Deutschlands Energiewirtschaft auf regenerative Quellen umstellen zu können. Die Herstellung von Wasserstoff aus Wasser und Strom, die sogenannte Elektrolyse, ist ein seit langem bekannter Prozess, der mittlerweile technisch ausgereift ist.

Aktuell ist diese Technologie jedoch noch nicht in großen, für das gesamte Energiesystem relevanten Maßstäben vorhanden. Die Elektrolyseure werden derzeit noch weitgehend in Handarbeit aufgebaut, mit entsprechend hohem Kostenaufwand und geringer Fertigungskapazität. Hier greift das Leitprojekt »H2Giga«, indem es die Industrialisierung der Wasserelektrolyse zur Herstellung von grünem Wasserstoff vorbereitet und vorantreibt.

Fertigung mit hoher Automatisierungstiefe

Die Partner des Projekts entwickeln für die Herstellung von Elektrolyseuren Fertigungstechnologien, Automatisierung, Digitalisierung und Methoden zur Qualitätskontrolle, so dass die heute noch überwiegende Fertigung mit geringer Automatisierungstiefe auf eine industrielle Serienproduktion für den entsprechenden Markthochlauf umgestellt werden kann.

Am Leitprojekt »H2Giga« sind mehrere Hersteller dieser Technologie beteiligt, zum Beispiel Siemens Energy, Linde, MAN Energy Solutions, Thyssenkrupp und Sunfire. Ebenso geforscht wird an einer zweiten Generation von Elektrolyseuren, hier sind Unternehmen wie Schaeffler, Enapter und WEW beteiligt.

Von wissenschaftlicher Seite arbeiten Universitäten und Forschungseinrichtungen, darunter die RWTH Aachen University, mehrere Fraunhofer-Institute sowie Institute der Helmholtz-Gemeinschaft und der Max-Planck-Gesellschaft, an den Themen Materialforschung, Lebensdauer & Zelltests, Recycling, Fertigungstechnologien und Digitalisierung. Insgesamt ist für diese Aktivitäten eine Fördersumme von etwa 500 Millionen Euro vorgesehen.

Die Gesellschaft für chemische Technik und Biotechnologie DECHEMA koordiniert in diesem Leitprojekt den Austausch der Partner aus Wissenschaft und Industrie. Er soll der Booster für die Entwicklungs- und Innovationsgeschwindigkeit bei der Implementierung von grünem Wasserstoff sein, Synergien heben und Entwicklungshürden überwinden.