(Berlin) – Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) beteiligt sich am Leitprojekt des Bundesministeriums für Bildung und Forschung „H2Mare“. Dieses zielt darauf ab, dass ein neuer Anlagentyp zur Produktion von grünem Wasserstoff entwickelt wird – „eine Lösung, die einen Elektrolyseur zur direkten Wandlung des elektrischen Stromes optimal in eine Offshore-Windenergieanlage integriert“, so die Behörde. Innerhalb von vier Jahren soll H2Mare, wie berichtet, unter anderem dazu beitragen, die Produktionskosten von Wasserstoff signifikant zu senken.
BAM untersucht Korrosion von Bauten und Anlagen
Die BAM hat ihre Expertise im Bereich Wasserstoff zu einem Kompetenzzentrum „H2Safety@BAM“ gebündelt und will sich an den Teilprojekten „PtX-Wind“ und „TransferWind“ beteiligen. Im Zentrum stehen dabei Untersuchungen zu Korrosion und des Korrosionsschutzes sowie zu Außenkorrosion von Bau- und Anlagenteilen.
Die Ergebnisse sollen den Angaben zufolge in Regelwerke und Normung einfließen und für eine kontinuierliche Betriebssicherheit der Offshore-Bauwerke sorgen. „Ziel ist es, eine Lebensdauer der Anlagenteile und Komponenten von mindestens 25 Jahren sicherzustellen“, so die BAM.
TU Berlin erforscht Katalysatoren
Die Suche nach einem neuen Anlagentyp zur Offshore-Elektrolyse und des Transports des grünen Wasserstoffs an Land ist nur eine der Aufgaben im Rahmen von H2Mare. Ebenso wäre die Weiterverarbeitung des Wasserstoffs bereits auf dem Meer in Industriechemikalien möglich, etwa Methan, Methanol und Ammoniak mit Hilfe von Kohlendioxid aus der Luft oder dem Seewasser. „Die Frage nach der erforderlichen chemischen Reinheit des Meerwassers und der möglichen Auflösungs- und Korrosionsvorgänge im Elektrolyseur aufgrund des Ionen- und Salzgehaltes von mehr oder eben weniger gereinigtem Meerwasser steht im Zentrum unserer Forschungsarbeiten“, erklärt Peter Strasser, Leiter des Fachgebiets Elektrochemie an der Technischen Universität Berlin. Eine direkte Nutzung von Meerwasser sei „grundsätzlich wünschenswert“, stelle allerdings „die Katalysatoren und Membranen der Elektrolyseure möglicherweise vor bisher unerforschte Herausforderungen“.
Im Jahr 2018 hatte Strassers Arbeitsgruppe eine alkalische Meerwasserelektrolysezelle vorgestellt, die auf nanostrukturierten Nickel-Eisen-Hydroxid-Schichten für die Anode und Platin-Nanopartikeln für die Kathode beruht und 100 Stunden im Betrieb getestet werden konnte. Gemeinsam mit den Forschungseinrichtungen des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfaches (DVGW) und des Helmholtz-Zentrums Hereon in Geesthacht will die TU Berlin nun die Elektrodenmaterialien weiterentwickeln und einen Prüfstand für den Offshore-Betrieb auf hoher See am Fachgebiet Elektrochemie installieren.
Ziel ist der Aufbau einer ganzen „Stackzelle“ für die Meerwasserelektrolyse und der Betrieb bei einem Kilowatt elektrischer Leistung unter realistischen Bedingungen, heißt es in einer Mitteilung. Für diese Forschungen wurden dem Fachgebiet seitens des Bundesforschungsministeriums jetzt 2,48 Millionen Euro zur Verfügung gestellt.
H2Mare besteht aus vier Verbundprojekten mit insgesamt 35 Partnern. Koordinatoren sind Siemens Energy und Institute der Fraunhofer Gesellschaft. Die Gesamtfördersumme beträgt über 100 Millionen Euro.
Die Wasserstoff-Leitprojekte des Bundes
In den insgesamt drei Wasserstoff-Leitprojekten arbeiten über 240 Organisationen und Unternehmen aus Wissenschaft und Industrie zusammen. Insgesamt wird die Förderung mehr als 740 Millionen Euro betragen. Über einen Zeitraum von vier Jahren sollen sie vorhandenen Hürden, die den Einstieg Deutschlands in eine Wasserstoff-Wirtschaft erschweren, aus dem Weg räumen.
Dabei geht es um die serienmäßige Herstellung großskaliger Elektrolyseure (H2Giga), die Erzeugung von Wasserstoff und Folgeprodukten auf hoher See (H2Mare) sowie Technologien für den Transport von Wasserstoff (TransHyDE). Auch beim schon etwas länger laufenden Projekt H2Giga ist das Fachgebiet von Peter Strasser beteiligt, hier mit einer Fördersumme von rund drei Millionen Euro.
Deep Link
https://www.bam.de/Content/DE/Pressemitteilungen/2021/Energie/2021-01-10-h2mare-gruene-wasserstofftechnologien.html
https://www.tu.berlin/ueber-die-tu-berlin/profil/pressemitteilungen-nachrichten/2021/oktober/projekt-h2mare/
Grafik oben
Schematische Darstellung der Erzeugung von grünem Wasserstoff auf See im Projekt H2Mare © Projektträger Jülich / BMBF
Foto Mitte
Systemansicht des TU Berlin Membran-Wasserelektrolyseurs zur direkten Erzeugung von Wasserstoff aus Meerwasser © TU Berlin
