Strom aus erneuerbaren Energien kann mittels Elektrolyse genutzt werden, um Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff zu spalten. Letzterer bietet nicht nur große Potenziale als Energiespeicher, sondern ist auch ein gefragter Rohstoff für die chemische Industrie. „Grüner“ Wasserstoff kann eine entscheidende Komponente für die Dekarbonisierung der Chemieindustrie sein – in der geplanten Elektrolyseplattform ELP sollen seine Herstellung und Nutzung vorangetrieben werden. Die Plattform ist als eine gemeinsame Forschungseinheit des Fraunhofer-Instituts für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS in Halle und des Fraunhofer-Zentrums für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP in Leuna konzipiert. Der Standort im mitteldeutschen Chemiedreieck, das bereits über das zweitgrößte Wasserstoffpipelinenetz in Deutschland verfügt, bietet entscheidende Vorteile: Für die ansässigen Unternehmen ergeben sich attraktive Nutzungsmöglichkeiten des „grünen“ Wasserstoffs. Zugleich kann die zukünftige technisch-ökonomische Relevanz solcher Anlagen im großtechnischen Maßstab erprobt werden, um sie schließlich durch unterstützende Forschungs- und Entwicklungsarbeiten markttauglich zu machen.

„Die geplante Elektrolyseplattform ist eine Investition in die Zukunft. Am traditionsreichen Chemiestandort Leuna werden innovative Technologien zur Erzeugung von grünem Wasserstoff mit der exzellenten Infrastruktur an Gaspipelines und Gasspeichern verknüpft. Die vom Land geförderte Pilotanlage wird der Energiewende neue Impulse geben und zudem den Weg ebnen hin zu einer nachhaltigen Rohstoffversorgung der Chemieindustrie“, sagte Minister Felgner bei der Übergabe der Finanzierungszusage. Mit der Plattform, die ans bestehende Pipelinenetz angeschlossen wird, entsteht auch eine Möglichkeit, den in Sachsen-Anhalt vorhandenen und zunehmenden Anteil von regionalem Überschussstrom wertschöpfend zu verwerten. Die neue Forschungseinrichtung soll über Büros, Labore, ein Technikum mit einer Fläche von

300 m² sowie eine zusätzliche Außenstellfläche für Containerlösungen verfügen. Unter anderem soll die Zuverlässigkeit von Elektrolyseanalagen weiterentwickelt werden, bspw. durch eine detaillierte Charakterisierung der verwendeten Materialien. Auch die Auslegung von Elektrolysesystemen in Kombination mit Windkraft- oder Photovoltaikanlagen wird untersucht, ebenso ist die Entwicklung neuer Elektrolyse-Vorrichtungen geplant.

„Wir schaffen mit der Plattform den deutschlandweit ersten vollintegrierten Elektrolyseteststand in einem Chemiestoffstromnetz. Dies ermöglicht den systemischen Test von Elektrolyseuren bis zunächst 10 MW mit direkter Pipelineeinspeisung in das Pipelinesystem unseres Kooperationspartners Linde. Diese Plattform steht ab 2018 allen Elektrolyseherstellern und deren Zulieferern für Projekte zur Verfügung“, verspricht Prof. Ralf B. Wehrspohn, Leiter des Fraunhofer IMWS.  Allein die Unternehmen in Mitteldeutschland hätten einen Bedarf von rund 100.000 Normkubikmetern Wasserstoff pro Stunde. Wenn dieser wichtige Rohstoff, der bisher aus Erdgas gewonnen wird, vor Ort mit erneuerbaren Energien erzeugt werden könne, bedeute das einen wichtigen Fortschritt im Hinblick auf Versorgungssicherheit und Nachhaltigkeit, meint der Leiter des Fraunhofer CBP, Gerd Unkelbach.  „Zur Steigerung der Wertschöpfung in der Region wollen wir auch durch neue Lösungen für die Nutzung von Wasserstoff als chemischer Energiespeicher oder in nachfolgenden chemischen Prozessen beitragen.“ Der Baubeginn ist für 2018 geplant, im Jahr darauf könnte die Anlage in Leuna in Betrieb gehen. Insgesamt 6 Mio. EUR werden in die Elektrolysetest- und -versuchsplattform investiert. (op)
 

Das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS

Die zentrale Herausforderung der Menschheit im 21. Jahrhundert ist die Nachhaltigkeit aller Lebensbereiche, insbesondere der effiziente Umgang mit begrenzten Rohstoffen. Das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS betreibt angewandte Forschung im Bereich der Materialeffizienz und ist Impulsgeber, Innovator und Problemlöser für die Industrie und für öffentliche Auftraggeber in den Bereichen Zuverlässigkeit, Sicherheit, Lebensdauer und Funktionalität von Werkstoffen in Bauteilen und Systemen. Die Kernkompetenzen liegen im Bereich der Charakterisierung von Werkstoffen bis auf die atomare Skala sowie in der Materialentwicklung.

Die Fraunhofer-Gesellschaft ist die führende Organisation für angewandte Forschung in Europa. Unter ihrem Dach arbeiten 67 Institute und Forschungseinrichtungen an Standorten in ganz Deutschland. 24 000 Mitarbeiter bearbeiten das jährliche Forschungsvolumen von mehr als 2,1 Mrd. EUR. Über 70% dieses Leistungsbereichs wird mit Aufträgen aus der Industrie und mit öffentlich finanzierten Forschungsprojekten  erwirtschaftet. Die internationale Zusammenarbeit wird durch Niederlassungen in Europa, Nord- und Südamerika sowie Asien gefördert.