Qualitative und quantitative PFAS-Analyse im realitätsnahen PEM-Elektrolyse- und -Brennstoffzellen-Betrieb: Umweltrelevanz und Maßnahmenableitung (PARZELL)

IGF-Projekt, Förderkennzeichen 24640 N

 

Status & Laufzeit

01.12.2025 – 31.05.2028

Verbundpartner:

Der Einsatz von aktuell kontrovers diskutierten per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS) stellt aufgrund ihrer gesundheitsschädlichen Auswirkungen eine beträchtliche Herausforderung für die Umsetzung der zentralen H₂-Technologien dar: die PEM-Elektrolyse (PEMWE) und die PEM-Brennstoffzelle (PEMFC).

Derzeit sind perfluorsulfonsäure-basierte Ionomere (PFSA) und Polytetrafluorethylen (PTFE) unverzichtbare Bestandteile der Membran-Elektroden-Einheit (MEA) beider Technologien.

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, belastbare Methoden zur Beprobung und Analyse von PFAS-Emissionen aus PEMWE und PEMFC unter praxisnahen Betriebsprofilen zu entwickeln. Diese Methoden werden im Labormaßstab mit kommerziellen sowie selbst hergestellten MEAs erprobt.

Eine umfassende Spurenanalyse von PFAS im Prozesswasser und Abgas unter verschiedenen Betriebsbedingungen soll die Grundlage dafür schaffen, die Notwendigkeit und Eignung unterschiedlicher technologischer Maßnahmen zur Reduktion von PFAS-Emissionen zu bewerten.

Diese Grundlagen sollen vor allem KMUs dazu befähigen, perspektivisch neue Produkte und Verfahren in diesem Bereich zu entwickeln. Zugleich sollen sie dazu beitragen, ein drohendes faktisches Verbot von PEMWE und PEMFC aufgrund ihrer PFAS-Emissionen auszuschließen.

Zur Analyse der Anoden- und Kathoden-Prozesswässer sowie der Gasphasen werden sowohl Target- als auch Non-Target-Methoden eingesetzt. Eine große Herausforderung ist die Probenahme: Dabei müssen die PFAS in eine Flüssigkeit beziehungsweise auf eine Festphase überführt werden.

Das Forschungsvorhaben zielt darauf ab, eine wissenschaftlich belastbare Grundlage zur Quantifizierung, Bewertung und perspektivischen Minimierung von PFAS-Emissionen aus H₂-Technologien zu schaffen. Die entwickelten Methoden sollen künftig in Umweltbewertungen sowie bei der Entwicklung neuer Produkte und Verfahren für emissionsarme H₂-Technologien Anwendung finden.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird seit 2024 über den Projektträger DLR (davor: über Projektträger AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

 

 

 

 

 

Ansprechpartner:innen
Dr. rer.nat. Christine Kube, Oliver Gassner, M.Sc.
+49 2065 418-213 +49 208 40303-215
kube@iuta.de gassner@iuta.de