(Karlsruhe / Deutschland) – Das Start-up Photreon will mit massenproduzierten Photoreaktorpaneelen Wasserstoff ohne Elektrolyseure und ohne elektrische Energie „kostengünstig und skalierbar“ nur aus Sonnenlicht und Wasser erzeugen. Das Verfahren sei sowohl für dezentrale Anwendungen als auch für große Anlagen in sonnenreichen Regionen einsetzbar.
Grüner Wasserstoff ohne Elektrolyse
Das Photreon-Team mit dem Prototyp des Photoreaktorpanels (v.l.): Anselm Dreher, Paul Kant, Maren Cordts, Michael Rubi. © Amadeus Bramsiepe / KIT
„Wir überspringen den Umweg über stromgebundene Elektrolyse“, sagt Photreon-Mitgründer Paul Kant vom Institut für Mikroverfahrenstechnik (IMVT) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Der Ansatz beruhe auf dem Prinzip der Photokatalyse, bei der Licht nicht wie in der Photovoltaik zur Stromerzeugung genutzt wird, sondern den Angaben zufolge direkt eine chemische Reaktion auslöst. Speziell entwickelte, lichtaktive Materialien nähmen die Energie der Sonnenstrahlung auf, versetzten Elektronen in einen angeregten Zustand und trieben die Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff an. „Photovoltaik und Elektrolyseur werden in einem Prozessschritt durch das Photoreaktorpaneel ersetzt“, erklärt Mitgründerin Maren Cordts vom IMVT das zugrunde liegende Prinzip. „Das senkt die Systemkosten und -komplexität bei der Produktion von grünem Wasserstoff erheblich.“
Prototyp skalierbar
„Wir haben die Reaktorgeometrie so ausgelegt, dass Lichttransport, chemische Reaktion und Abtransport der Produkte optimal zusammenspielen und konnten so die Wasserstoffproduktion in unserem Ein-Quadratmeter-Prototyp zeigen“, sagt Kant. Das Design sei auf Serienfertigung durch gängige Massenproduktionsverfahren ausgelegt und ist aus kostengünstigen Materialien herstellbar. Durch den modularen Ansatz lässt es sich sowohl auf kleiner Skala anwenden als auch zu größeren Flächen verschalten.
Eingesetzt werden könnten die Paneele dort, wo Wasserstoff bislang „zu teuer oder logistisch schwierig bereitzustellen“ sei, etwa bei mittelständischen Unternehmen der Bereiche Spezialchemie, Lebensmittelindustrie oder Metallverarbeitung, die ihren Bedarf künftig direkt am Standort decken könnten, aber auch in großflächigen, internationalen Solarprojekten in Regionen mit hoher Sonneneinstrahlung. „Gerade dort, wo weder Stromnetze noch eine Anbindung an ein Wasserstoffnetz vorhanden sind, eröffnet unsere Technologie neue Spielräume für die lokale Erzeugung“, wirbt Cordts.
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Mit der Photoreaktortechnologie soll sich künftig grüner Wasserstoff kostengünstig direkt am Ort des industriellen Abnehmers herstellen lassen. © Amadeus Bramsiepe, KIT (Montage)
