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Enerige & Management > Wasserstoff - Neues Zentrum in Hessen für Material-Recycling gegründet
Bild: Shutterstock, Tomasz Makowski
WASSERSTOFF:
Neues Zentrum in Hessen für Material-Recycling gegründet
Komponenten der Wasserstoffwirtschaft sollen künftig in Kreisläufen genutzt werden. Dafür bündelt ein neues Fraunhofer Zentrum im hessischen Hanau jetzt die deutsche Materialforschung.
 
Das Leistungszentrum unter dem Namen „GreenMat4H2 – Green Materials for Hydrogen“ geht auf eine Initiative der Fraunhofer-Gesellschaft zurück und entsteht an der Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie (IWKS). Bisher würden für die Erzeugung von grünem Wasserstoff oft keine klimaverträglichen und recyclebaren Materialien verwendet. Das solle das Zentrum ändern.

Mit der Verabschiedung der Nationalen Wasserstoffstrategie habe die Bundesregierung einen Maßnahmenplan für eine wettbewerbsfähige Wasserstoffwirtschaft in Deutschland vorgelegt. Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen ist eine Mittel, um die Klimaschutzziele zu erreichen. Gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF) sollen nun die Zuverlässigkeit von Wasserstoff-beaufschlagten Systemen gesichert und „grüne“ Materiallösungen entwickelt werden.

Schneller Transfer von der Forschung in die Praxis

„Wir sind stolz, gemeinsam mit dem Fraunhofer LBF dieses zukunftsweisende Projekt zu leiten“, erklärte Prof. Anke Weidenkaff, Leiterin des Fraunhofer IWKS. Hessen und vor allem das Rhein-Main-Gebiet sei mit seiner Kompetenz in der Materialwissenschaft der ideale Standort für das Leistungszentrum. „Uns ist wichtig, Stakeholder aus Wirtschaft, Forschung, Politik und der Gesellschaft einzubeziehen, um praktikable Anwendungslösungen zu finden“, ergänzte Prof. Tobias Melz, Leiter des Fraunhofer LBF.

Das Leistungszentrum wird zum zweiten Quartal 2021 gestartet. Eine wichtige Aufgabe des Leistungszentrums sei der rasche Ergebnistransfer in die Praxis, weswegen Partner aus Universitäten und Forschungseinrichtungen sowie KMU und Industrieunternehmen einbezogen werden. Das Leistungszentrum wird zunächst vollumfänglich in die bestehende Infrastruktur der beteiligten Fraunhofer-Institute integriert sein.

Ressourcenschutz auch in der H2-Erzeugung

Für die Erzeugung, Speicherung und Nutzung von Wasserstoff werden eine Vielzahl von Elementen, Materialien und Systemen benötigt, die hinsichtlich ihrer Lebensdauer und Kritikalität eingehend zu untersuchen sind und Raum für Optimierung sowie Substitution bieten. Das Leistungszentrum bewerte daher die eingesetzten Materialien einerseits hinsichtlich ihres ökologischen Fußabdrucks und ihrer Eignung und ermögliche ihre Integration und Nutzung in effizienten und leistungsfähigen Systemen.

Dabei sind nachhaltige Alternativen für eingesetzte Materialien zu identifizieren und deren Anwendung in Produktlösungen sicherzustellen. Hierfür muss der gesamte Lebenszyklus von Produkten und Systemen einer Wasserstoffökonomie betrachtet werden, von der Erzeugung, über Speicherung und Transport, bis hin zur Nutzung und Wiederverwertung. Neben den eingesetzten Materialien werden dabei auch Komponenten und Systeme hinsichtlich deren Zuverlässigkeit und Nachhaltigkeit analysiert sowie neue Recycling- und Circular-Economy-Konzepte entwickelt.

Rare Materialien ersetzen oder wiederverwerten

Zur Erzeugung von Wasserstoff werden in der Regel Katalysatoren und Membranen in Elektrolyseuren eingesetzt, die Seltene Erden oder kritische Metalle wie Platin, Kobalt oder Iridium enthalten. Hier setzen die Forschenden des Leistungszentrums an drei Punkten an: Zum einen werden neue Synthesewege erforscht, bei denen die kritischen Bestandteile unter anderem durch Rezyklate substituiert werden. Zum anderen werden Recycling, Ertüchtigung und Rückgewinnung der zur Wasserstofferzeugung genutzten Technik untersucht.

Drittens erfolgt eine Gesamtsystembetrachtung, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Produkten wie Brennstoffzellen, Rohrleitungen, Elektrolyseuren und Speichern zu optimieren. Ziel ist, eine höchstmögliche Effizienz, Lebensdauer und Sicherheit in der Komponenten und Systemen bei größtmöglicher Ressourcenausnutzung zu erreichen.
 

Susanne Harmsen
Redakteurin
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Dienstag, 27.04.2021, 15:10 Uhr

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