Wasserstoffenergie

Robustere Membranen helfen der Wasserstoff-Energiewende

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Die Hürden, die dabei genommen werden müssen, sind durchaus hoch

Ein eigens entwickelter, integrierter Verstärkungsrahmen aus Compositmaterialien fängt mechanische Druckbelastungen dabei zusätzlich ab und schützt die Membran noch mehr. Außer der reinen mechanischen Stabilisierung wird es möglich sein, mithilfe der Vliese den Wasserstoffdurchgang durch die Membran zu verringern. Die Grenzfläche zwischen Membran und Vlies hat im Aufbau dieses Verbundes eine besondere Bedeutung: der elektrische Übergangswiderstand muss hierbei gering gehalten werden, um die Effizienz der Zelle nicht zu beeinträchtigen. Durch die Wahl des Materials für die Vliesstoffherstellung, oder durch eine Oberflächenbehandlung des Vlieses, lässt sich das aber beeinflussen. So werden die elektronischen Eigenschaften, aber auch die Fasermatrix-Matrix- beziehungsweise Faser-Membran-Haftung, die entscheidend ist, um eine Stabilitätserhöhung durch das Vlies zu erzielen, sichergestellt und weiterentwickelt.

Derart unterschiedliche Materialien wie eine elektrochemische Membran und einen textilen Vliesstoff zu kombinieren, ist sehr anspruchsvoll. Umso beachtenswerter sind die jüngsten vielversprechenden Laborergebnisse: denn erste vliesverstärkte Membranen liegen vor und werden hinsichtlich ihrer Praxistauglichkeit erprobt. Jetzt gilt es, den Aufbau der Membranen zu optimieren. Ist das geschafft, werden sie ihren Dienst tun – wenn auch vorerst „nur“ innerhalb des Demonstrators, der in diesem Verbundprojekt den Stand der Technik vorgeben wird.

Mehr zu Projekt und Protagonisten

Unter den Schlagworten ‚Elektrolyse made in Baden-Württemberg‘ fördert das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg ein Verbund-Forschungsprojekt mit fünf Millionen Euro. Federführende ist das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW). Verbundpartner sind neben den Deutschen Instituten für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und die Hahn-Schickard Gesellschaft für angewandte Forschung (HS) in Stuttgart. Ziel ist die Entwicklung einer modernen, hocheffizienten Wasserelektrolyseanlage, die als Demonstrator für den Technologietransfer dienen wird. Die Technologie soll Anlagenbauern und Komponenten-Herstellern dabei unterstützen, sich im internationalen Wettbewerb vorteilhaft zu positionieren. Fachfirmen werden dabei von Anfang an in das Entwicklungsprojekt mit eingebunden. Das Projekt versteht sich als Initiator für eine hochmoderne Elektrolysefertigung in Baden-Württemberg.

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