H₂News: Frau Dr. Abi Mountain, Supercritical Solutions wurde im Jahr 2020 gegründet. Was war die Motivation dahinter?

Dr. Abi Mountain: Supercritical Solutions wurde mit dem Ziel gegründet, zentrale Herausforderungen bei der Senkung der Wasserstoffkosten anzugehen. Das ist aus vielen strukturellen Gründen wichtig, darunter für Fertigung, Schifffahrt und Transport sowie Energiespeicherung. Besonders kritisch sind Defekt- und Lieferkettenrisiken von Membranen sowie Kosten für die Komprimierung von Wasserstoff, die in rund 90 Prozent der Anwendungen eine Rolle spielen. Um diese Probleme anzugehen, haben wir einen neuartigen, membranlosen Elektrolyseur entwickelt.

H₂News: Dieser Elektrolyseur kann Wasserstoffdrücke von bis zu 200 Bar erzeugen; das schreiben Sie auf Ihrer Webseite. Was bedeutet das?

Mountain: Konventionelle Elektrolyseure arbeiten meist bei Umgebungsdruck und -temperatur, sodass Wasserstoff anschließend energie- und kostenintensiv komprimiert werden muss. Unser Ansatz war daher, den Wasserstoff direkt unter industriell relevanten Druckbedingungen zu erzeugen.

Unsere Technologie arbeitet bei Drücken von bis zu 230 Bar und moderat erhöhten Temperaturen, was die Effizienz der Elektrolysereaktion deutlich steigert. Da herkömmliche Membranen diesen Bedingungen nicht standhalten, haben wir ein membranloses Design auf Basis poröser Durchflusselektroden entwickelt.

H₂News: Weil Wasserstoff dank Ihrer Technologie nicht mehr komprimiert werden muss, senken sich auch die Stromgestehungskosten für H₂?

Mountain: Ja, ganz genau. Unser Hochdruckdesign ermöglicht einen sehr niedrigen spezifischen Energieverbrauch. Wir pumpen den Elektrolyten zudem effizient auf bis zu 230 Bar, was nur etwa ein Zehntel der Energie benötigt, die zum Komprimieren des Wasserstoffgases auf denselben Druck erforderlich wäre.

Ergänzend setzen wir auf Wärmerückgewinnung, um den Heizbedarf für unseren Einspeiseelektrolyten zu reduzieren. Diese Effizienzsteigerungen senken den größten Faktor für die LCOH („Levelised Cost of Hydrogen“), nämlich den Stromverbrauch, während unsere Hochdruckleistung auch die Stromverbrauchskomponente der Betriebskosten (OPEX) der nachgeschalteten Kompression reduziert.

Wasserstofftechnologie. © Supercritical Solutions Ltd.

H₂News: Ihre Technologie verzichtet auf kritische Rohstoffe wie Iridium und PFAS. Können Sie den Hintergrund kurz erklären?

Mountain: Entscheidend ist der Blick auf den gesamten Lebenszyklus unserer Technologie. Iridium ist ein knapper Rohstoff, dessen Gewinnung mit hohen Emissionen verbunden ist, während PFAS als „Ewigkeitschemikalien“ erhebliche Umweltprobleme verursachen. Membranen, die PFAS und Polymere enthalten, sind am Ende ihrer Lebensdauer schwer zu entsorgen – ein Umstand, den auch die Europäische Union im Rahmen des bevorstehenden PFAS-Verbots anerkennt.

Wir haben unser System daher vollständig metallbasiert konzipiert, um eine Recyclingfähigkeit sicherzustellen und gleichzeitig robuste Lieferketten zu ermöglichen. Wir sind der Ansicht, dass wir bei der Entwicklung von nachhaltigen Lösungen für die Schwerindustrie, diese Nachhaltigkeit auch in das Design selbst integrieren sollten.

H₂News: Kommen wir zu konkreten Einsatzbereichen. Ihre Systeme liefern Wasserstoff mit einer Reinheit von bis zu 99,999 mol%. Welche Rolle spielt diese Reinheit in Brennstoffzellen und anderen industriellen Anwendungen?

Mountain: Diese Reinheit entspricht der Klasse 5.0, was einem Reinheitsgrad von 99,999 Prozent gleichkommt. Sie ist insbesondere für Brennstoffzellen erforderlich, da geringere Reinheiten die Katalysatoren schädigen können.

Gleichzeitig gibt es Anwendungen, bei denen geringere Reinheiten ausreichend sein können, etwa in der grünen Stahlproduktion oder bei industrieller Wärme. In solchen Fällen ließe sich dann auch der Energieverbrauch weiter reduzieren.

H₂News: Sehen Sie in der Stahlproduktion oder der Wärmeindustrie besonders große Einsatzmöglichkeiten?

Mountain: Unter anderem, ja. Wir konzentrieren uns auf Branchen, in denen es keine Alternative zu Wasserstoff gibt, also im Wesentlichen auf solche, die nicht elektrifiziert werden können. Dazu zählen neben Stahl und industrieller Wärme auch die Chemieindustrie, Düngemittelproduktion, Kraftstoffe, Zementproduktion, Langzeit-Energiespeicherung sowie die Versorgung von Schwerlastverkehr und Rechenzentren. Viele dieser Anwendungen benötigen Wasserstoff zudem unter erhöhtem Druck, was unseren Ansatz besonders relevant macht.

H₂News: Welche Vorteile ergeben sich zusammengefasst für Ihre Kunden?

Mountain: Ein wesentlicher Vorteil ist die Vereinfachung der Planung von Wasserstoffprojekten, da auf nachfolgende Kompressoren verzichtet werden kann. Hinzu kommen niedrigere LCOH-Kosten, die zu besseren wirtschaftlichen Ergebnissen führen. Zu guter Letzt können unsere Kunden davon profitieren, den Betrieb und mögliche Leistungsminderungen vorherzusagen. Insgesamt führt das zu stabileren und wirtschaftlicheren Betriebsbedingungen.

H₂News: Welche Voraussetzungen müssen für den Einsatz Ihrer Elektrolyseurtechnologie erfüllt sein?

Mountain: Keine besonderen. Wie bei anderen Elektrolyseur-Projekten auch werden neben dem konkreten Bedarf an Wasserstoff zusätzlich Strom und Wasser als Inputfaktoren benötigt. Für grünen Wasserstoff ist es wichtig, dass der Strom aus erneuerbaren Quellen stammt. Von unserer Seite bestehen aber keine Erwartungen an die technische Infrastruktur vor Ort.

Unsere Herangehensweise ist: Wenn ein Wasserstoffbedarf besteht, ergibt sich der Rest von selbst.

Das Labor von Supercritical Solutions. © Supercritical Solutions Ltd.

H₂News: Können Sie uns mehr über bereits bestehende Projekte oder Partnerschaften erzählen?

Mountain: Ja, wir haben das Projekt „WhiskHy“ gemeinsam mit dem Spirituosenhersteller Suntory Global Spirits und dem Forschungsinstitut Manufacturing Technology Centre erfolgreich abgeschlossen. Im Rahmen dessen konnte erstmals die Whisky-Herstellung mittels Wasserstoffdestillation realisiert werden.

Darüber hinaus arbeiten wir aktuell mit dem Energieunternehmen Shell Global Solutions International B.V. und der Bergbaufirma Valterra Platinum an Machbarkeitsstudien für Pilotprojekte. Im Rahmen der Zusammenarbeit mit Shell wollen wir die Umsetzbarkeit eines Prototyps außerhalb von Laborbedingungen untersuchen. Gemeinsam mit Valterra haben wir die Dekarbonisierung des Berliner Verkehrs im Blick: Wir analysieren, wie die Elektrolyseurtechnologie von Supercritical Solutions für die Betankung von Brennstoffzellen-Taxis mit Wasserstoff verwendet werden kann.

H₂News: Wie schätzen Sie die zukünftige Entwicklung der Wasserstoffnachfrage in Europa ein?

Mountain: Wir beobachten, dass die Nachfrage nach Technologien wie unserer zunehmend durch länderübergreifende Energie- und Ressourcenvorschriften geprägt wird. Die einzelnen Länder hingegen legen weiterhin Wert auf Wahlfreiheit und demokratische Mitbestimmung, wenn es um Entscheidungen über ihre eigene Energieversorgung und -quellen geht.

H₂News: Welche nächsten Schritte plant Supercritical Solutions?

Mountain: Der nächste Schritt ist die Erprobung unserer Technologie, um die vollständige Anlagenkonfiguration in einer Betriebsumgebung zu demonstrieren. Darüber hinaus werden wir die Kapazitäten aufbauen, um ab 2030 jährlich Hunderte von MW zu liefern und damit Wasserstoffbedarfe zu decken. Im Zuge der Entwicklung unserer Partnerschaften prüfen wir derzeit Lizenzvereinbarungen.

H₂News: Vielen Dank für das Interview, Dr. Mountain!