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 Millionen Euro über das Wasserstoff-Leitprojekt »H2Giga«.

Um Wasserstoff zu marktwirtschaftlichen Preisen und zugleich klimaneutral herzustellen, müssen Elektrolyseure – in ihnen wird Wasser mit Strom z. B. aus Wind oder Sonne in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten – in großer Zahl automatisiert produziert werden. Mit den bisher verfügbaren Technologien wäre eine Massenproduktion viel zu teuer und nicht konkurrenzfähig. Hier setzt die Referenzfabrik an. Denn mit Forschung zu günstigeren Werkstoffen, zur Qualität der Bauteile, zur Langlebigkeit, zu besseren Produktionstechnologien, zur Skalierbarkeit der Produktionsverfahren, ihrer Automatisierung, der Vernetzung von Produktionslinien, dem Aufbau effizienter Lieferketten und zur Fabrikplanung soll die Großserienfertigung rentabel werden. Die Produktionskosten für Wasserelektrolyseure im Gigawatt-Bereich sollen um mehr als 25 Prozent sinken.

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.«