Entwicklung und Fertigung von Komponenten und Stacks für Elektrolyseure und Brennstoffzellen

Ihre Herausforderung: Elektrolyse- und Brennstoffzellensysteme für die industrielle Anwendung herstellen

Sollen Elektrolyse- und Brennstoffzellensysteme in die industrielle Anwendung gelangen, sind noch einige Baustellen zu bewältigen – von hohen Material- und Produktionskosten über Effizienzsteigerungen bis zur Skalierbarkeit. Konkret müssen beispielsweise neue Katalysatoren entwickelt werden – frei von Edelmetallen und auf Basis frei verfügbarer Rohstoffe. Mit Blick auf Zellen müssen höhere Wirkungsgrade bzw. geringe Stromverbräuche erzielt werden, während der Schwerpunkt bei Stacks auf alternativen Verfahren für eine kostengünstigere Herstellung liegen sollte.

Unsere Lösung: Innovative und maßgeschneiderte Elektrolyse- und Brennstoffzellentechnologien

Von beschichteten Membranen bis zu membranbasierten Zellen und Stacks: Wir liefern Ihnen innovative und maßgeschneiderte Elektrolyse- und Brennstoffzellentechnologien für die industrielle Anwendung. Unser Angebot umfasst:

  • Design und Entwicklung von elektrochemischen Reaktoren (flow und non flow): Elektrolyse (PEM, AEM, Bipolar), CO2-Elektrolyse, elektroorganische Reaktionen, bioelektrochemische Prozesse (z.B. Abwasseraufbereitung) und Brennstoffzellen
  • Charakterisierung von elektrochemischen Reaktoren und Komponenten
    • Ausstattung: Teststände bis 1000 A
  • Material- bzw. Komponentenentwicklung und -fertigung für Elektrolyse- und Brennstoffzellen (leitfähige Compounds, Membran-Elektroden-Einheiten, Katalysatoren)
    • Ausstattung: Kryomahlanlage zur Aufbereitung der Einsatzstoffe; Compoundierung:
       Doppelschnecke und Buss-Co-Kneter, Pulvermischer, Mehrrollenwalzwerk, Laserdurchstrahlschweißanlage, Heißpresse, Ultraschall-Sprühbeschichtung, Schlitzdüsenbeschichtung
  • Material- und Komponententests für Elektrolyse- und Brennstoffzellen
    • Ausstattung ex-situ: Leitfähigkeit, mech. Stabilität, Permeabilität, Teststände (Brennstoffzelle, Batterie, Elektrolyse)
  • Bewertung von Elektrolysetechnologien: multikriterielle Analyse und Bewertung von sowohl einzelnen Technologien als auch von ganzen Systemen, Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen, Leistungsanalysen und Standortbewertungen

Wie Sie mit uns zusammenarbeiten

Es gibt verschiedene Möglichkeiten der Zusammenarbeit mit uns:

  • Analytikaufträge: Messung, Testung von Zellen/Stacks bzw. Zell-/Stackkomponenten (Membran-Elektroden-Einheiten, poröse Transportschichten, Gasdiffusionslagen, Bipolarplatten, Katalysatoren, Membranen, etc. – vom Watt bis in den Kilowatt-Maßstab)
  • Entwicklung von beschleunigten Degradationsprotokollen für Elektrolyseure
  • gemeinsame (öffentliche und bilaterale) Projekte für die Entwicklung von Stack-Komponenten bzw. Stacks.

Blick auf unsere Projekte

 

H2Giga_PEP.IN

Design der PEM-Elektrolyse von morgen

Fraunhofer UMSICHT entwickelt ein neuartiges Stack-Design für die PEM-Elektrolyse auf Basis von Komposit-Bipolarfolien. Das Stack-Design soll ausschließlich aus thermoplastischen Zellkomponenten und über übliche Fügeverfahren gefertigt werden.

 

MAT4HY.NRW

Materialien für zukünftige Wasserstofftechnologien entwickeln

 

Die Kooperationsplattform »Materials for future hydrogen technologies« – kurz: MAT4HY.NRW – bringt Forschungseinrichtungen und Unternehmen zusammen, um kostengünstige Materialien für die Wasserstoffelektrolyse zu entwickeln.

 

ElkaSyn

Energieeffiziente Elektrosynthese von Alkoholen

Um CO2 als nachhaltigen Rohstoff zu nutzen, sind Power-to-X-Verfahren gefragt. Im Fokus von ElkaSyn steht daher ein einstufiges Verfahren, mit dem Kohlenstoffdioxid und Wasser zu Methanol, Ethanol, Propanol und Butanol umgesetzt werden.

Weitere Informationen

Material- und Komponentenentwicklung für Elektroyseprozesse

zum Produktblatt

Elektrolyseure für die Energiewende: Anleitung zur Entwicklung neuer Materialien

zur Pressemitteilung vom 09.09.2024

Ulf-Peter Apfel über die Elektrolyse in Industrie und Forschung

zum Interview vom 20.10.2021

David Tetzlaff über die Suche nach einem edelmetallfreien Katalysator

zum Interview vom 06.08.2021

Von der Grundlagenforschung zur industriellen Anwendung: Warum markttaugliche Konzepte von Katalysatoren, Elektroden und Zellen noch Mangelware sind

zur Pressemitteilung vom 14.04.2021