pv4h2 – Evaluation von Produktions- und Charakterisierungstechniken der Photovoltaik für die Wasserelektrolyse

Die tragenden Säulen des zukünftigen, nachhaltigen Energiesystems in Niedersachsen und Deutschland werden die fluktuierenden erneuerbaren Quellen Wind- und Solarenergie sein. Mittels Wasserelektrolyse erzeugter erneuerbarer Wasserstoff kann umweltfreundliche Energie auch außerhalb des Stromsektors z. B. für die Grundstoffindustrie, für den Verkehr und für den Wärmesektor bereitstellen. Durch saisonale Speicherung in Kavernen und Rückverstromung können „Dunkelflauten“ überbrückt und sehr hohe Anteile von Solarenergie im Energiemix ermöglicht werden.

Mit dem Forschungsvorhaben pv4h2 nimmt das ISFH das Thema Wasserelektrolyse in sein Forschungsportfolio auf. Ziel ist es, die bestehende niedersächsische Forschung in diesem Bereich zu unterstützen und anwendungsnah zu erweitern. Dies erfolgt in besonders enger Kooperation mit der Leibniz Universität Hannover.

Aufgabe des ISFH innerhalb des Forschungsvorhaben ist es, verschiedene in der Photovoltaik verwendete Produktions- und Messtechniken auf ihre Eignung für die Wasserelektrolyseforschung und -entwicklung hin zu evaluieren. Bei prinzipieller Eignung werden anschließend adaptierte technologische Prozesse sowie wissenschaftliche Modelle und Analysemethoden entwickelt um eine direkte Anwendung in der Wasserelektrolyseforschung zu ermöglichen.

Der Fokus innerhalb von pv4h2 wird auf die Polymer-Elektrolyt-Membran(PEM)-Elektrolyse gelegt, wobei drei unterschiedliche Forschungsaufgaben adressiert werden:

1. Beschichtungen von Bipolarplatten (BPP) und poröser Transportschicht (PTL) zur Reduzierung der Korrosion und der Kontaktwiderstände,
2. Evaluierung von Dünnschichtkatalysatoren, die mittels Kathodenzerstäubung (sputtern) abgeschieden werden und zu einer Reduzierung der benötigten Katalysatormenge führen und
3. Adaption und Weiterentwicklung vorhandener Messmethoden zur Charakterisierung von Wasserelektrolyseur-Komponenten.