Die Kosten zur Herstellung von Elektrolyseuren für grünen Wasserstoff um mehr als ein Viertel senken – daran arbeiten Fraunhofer-Forschende aus Chemnitz, Görlitz, Aachen, Stuttgart und Halle (Saale) in einem neuen Großforschungsprojekt. Gemeinsam bauen sie eine Referenzfabrik auf, in der in den nächsten vier Jahren neue Produktionsverfahren entwickelt und geprüft werden können. Die besten und wirtschaftlichsten Verfahren werden parallel komplett virtuell nachgebaut und in einen Technologiebaukasten überführt, der es Industrieunternehmen erlaubt, vor der Planung einer Fertigung genau zu prüfen, mit welchen Produktionskosten sie für bestimmte Elektrolyseur-Typen rechnen müssen. Das Vorhaben trägt zur Erreichung der Klimaziele bei und stärkt den Wirtschaftsstandort Deutschland. Die Bundesregierung fördert es deshalb mit 22 Mio. € über das Wasserstoff-Leitprojekt »H2Giga«.

Digitale Zwillinge: Innovationspool senkt Investitionsrisiko

Die besten und wirtschaftlichsten Produktionsverfahren werden für einen Innovationspool komplett virtuell nachgebaut. Man spricht von sogenannten »Digitalen Zwillingen«. Mit ihnen lassen sich Produktionsverfahren und die Kombination neuer Produktionsanlagen berechnen und schon am Rechner tiefgehend prüfen. “Wir bauen eine digitale Bibliothek der zukunftsfähigen Elektrolyseur-Herstellungsverfahren auf, mit dem die Investitionskosten und sogar die Kapitalrendite je nach geplanter Produktionsmenge, Fertigungstiefe und Herstellungsvariante vorab bestimmbar sind”, sagt Dr.-Ing. Ulrike Beyer, Leiterin der Wasserstoff-Taskforce am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU und Koordinatorin des Großforschungsprojektes. “Der damit entstehende Technologiebaukasten wird der Elektrolyseur-Industrie einen echten Boost verschaffen. Wir versprechen uns einen enormen Innovationsimpact – auch weil unser technologieoffener Ansatz es erlaubt, immer wieder neue Ideen und Konzepte aus Wirtschaft und Wissenschaft zu integrieren.”

Die Fraunhofer-Forschenden sind überzeugt: Der beste Weg, grünen Wasserstoff schnell in der Breite anwendbar zu machen, besteht darin, seine Herstellung als wettbewerbsfähiges Geschäftsmodell zu etablieren. Allerdings gibt es gegenwärtig noch zu wenige Elektrolyseur-Hersteller am Markt, und sie bedienen mit kleinen Stückzahlen eher Nischenmärkte. Ein starker Heimatmarkt für Wasserstofftechnologien fehlt noch. Technologieführerschaft in diesem Industriebereich kann dazu beitragen, einen solchen Markt zu entwickeln. Das würde den Wirtschaftsstandort Deutschland weiter stärken – auch im Export.

Neben dem Fraunhofer IWU bringen vier weitere Institute der Fraunhofer-Gesellschaft ihre Expertise ein: Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen, das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart, das Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS in Chemnitz und das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS in Halle (Saale). Sie erhalten zusammen eine Förderung von 22 Millionen Euro bis ins Jahr 2025 aus dem Wasserstoff-Leitprojekt »H2Giga« der Bundesregierung. Es umfasst insgesamt 30 Verbünde sowie 130 Industrie- und Forschungspartner.

(Quelle: Fraunhofer/2021)