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Wasserstofferzeugung

Die AEM-Elektrolyse: Das beste aus zwei Welten

Mit der DURAION® Membran können die Investitions- und Betriebskosten für AEM-Elektrolyseure gesenkt und unter Druck grüner Wasserstoff erzeugt werden.

Die AEL (alkalische Elektrolyse) ist die älteste Elektrolyse-Technologie bei der ein poröses Diaphragma als Separator eingesetzt wird. Daher kann Wasserstoff mit der AEL nur bei geringen Produktionsraten und Drücken erzeugt werden. Die alkalische Elektrolyse kann nicht flexibel an- und abgefahren werden. Der Wasserstoff entsteht hier unter Umgebungsdruck und muss daher kostenintensiv komprimiert werden.

Im Gegensatz dazu ist die PEM-Elektrolyse (PEM für Proton Exchange Membrane) deutlich weiter fortgeschritten. Sie wird bei dreimal so hoher Stromdichte wie die AEL und unter Druck betrieben und ist außerdem flexibel steuerbar. Allerdings müssen durch das aggressive saure Milieu Edelmetall-Katalysatoren wie Iridium als Anoden Material eingesetzt werden. Zudem wird für die Herstellung der Zellen Titan oder sogar platiniertes Titan eingesetzt. Diese Materialien sind einerseits von der Europäischen Union als kritische Rohmaterialien eingestuft worden und andererseits sehr kostenintensiv. Daher haben PEM Elektrolyseure sehr hohe Investitionskosten.

Durch die Integration der DURAION® Membran in einen AEM-Elektrolyseur können die Investitions- und Betriebskosten der Wasserstofferzeugung im Vergleich zum heutigen Benchmark, der PEM-Wasserelektrolyse, gesenkt werden. Da der Betrieb der AEM-Elektrolyse unter leicht alkalischen Bedingungen stattfindet, können edelmetallfreie Katalysatoren für die Elektroden und preiswerte Werkstoffe für die Zellen eingesetzt werden. Im Gegensatz zur AEL kann die AEM-Elektrolyse bei höheren Stromdichten betrieben und dynamisch an- sowie abgefahren werden. Dies resultiert in einer hohen Flexibilität. Die AEM Elektrolyse vereint somit die Vorteile der PEM und AEL Technologie.

Wie funktioniert die AEM-Elektrolyse?