AiF-FV-Nummer 22 EWBG

Entwicklung von Membran-Elektroden-Einheiten für die alkalische Elektrolyse auf Basis ionenleitender poröser Keramikmembranen


Status & Laufzeit

Abgeschlossen: 01.04.2017 bis 30.09.2020

Forschungsstellen

Zusammenfassung

Im hier vorgestellten Vorhaben werden neuartige poröse Keramikmembranen zur Entwicklung von neuartigen Membran-Elektroden-Einheiten (MEE) für die Wasser-Elektrolyse eingesetzt. Der Katalysator wird mittels PVD-Prozess auf die Membranen aufgebracht. Um eine ionische Leitfähigkeit der Keramikmembranen herzustellen werden die Poren dieser katalysatorbeschichteten Membran mit einem gelösten Anionen-leitenden Festelektrolyten gefüllt. Die so gefertigten MEE werden in einer Testzelle in Betrieb genommen und auf Ihre Leistungsfähigkeit und Lebensdauer getestet. Auf dieser Grundlage werden Optimierungen des MEE-Aufbaus inklusive der Katalysatorzusammensetzung durchgeführt. Nach dem erfolgreichen Abschluss des Vorhabens steht ein Funktionsmuster einer neuartigen MEE für die Wasserelektrolyse zur Verfügung. Zu den Vorteilen gegenüber noch nicht kommerziell erhältlichen MEE mit Anionen-leitenden Membranen zählen unter anderem eine erhöhte mechanische Stabilität sowie die bessere Anbindung des Katalysators an die Membran. Das Vorhaben adressiert KMU aus mehreren Wirtschaftszweigen und wird wichtige Beiträge zur Nutzung von Wasserstoff als Energieträger liefern und damit die volkswirtschaftlichen und gesellschaftlichen Ziele in den Bereichen Klima und Energie unterstützen. Von der Entwicklung neuartiger MEE für die Elektrolyse können KMU in vielfältigen Bereichen der Elektrolyse- und Brennstoffzellentechnik profitieren. Auch KMU, deren Geschäftsfeld auf keramische Werkstoffe und Membranen sowie Nanopartikeldeposition mittels Vakuumbeschichtung zielt, können aus den Forschungsergebnissen dieses Projektes einen signifikanten Nutzen ziehen. Eine weitere Zielgruppe sind Anlagenbauer für Beschichtungsanlagen. Die Ergebnisse werden dem Projektbegleitenden Ausschuss, welcher hier einen wesentlichen Teil der Wertschöpfungskette abbildet, zur Verfügung gestellt. Des Weiteren werden Informationen bei verschiedenen Gelegenheiten einem größeren Fachpublikum präsentiert.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird über die 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.

Dokumente