Das Projekt „Circular Economy für die PEM-Elektrolyse“ („CircuPEM“) wird seit Anfang Januar vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert. Die Förderung findet im Rahmen des Innovationswettbewerbs „GreenEconomy.IN.NRW“ statt und beträgt eine Summe von rund 2,9 Millionen Euro. Mit dem Wettbewerb unterstützen das Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen und die Europäische Union Projekte aus der Region, um eine nachhaltige Transformation zu gestalten. Der Förderzeitraum umfasst drei Jahre.
Neben dem HNI und der Ruhr-Universität Bochum seien weitere Projektpartner beteiligt. Dazu würden das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT sowie der Chemikalienhersteller Direct Matter GmbH und das Edelmetallunternehmen Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG gehören. Zusätzlich bestünden Vereinbarungen mit Akteuren, die in die Produktion von Wasserstoff involviert sind.
PEM-Elektrolyse im Fokus
Im Rahmen von „CircuPEM“ werde der Fokus auf die PEM-Elektrolyse („Protonen-Austausch-Membran“) gelegt.
Julia Marie Vehmeyer, wissenschaftliche Mitarbeiterin am HNI, erklärt die zentrale Herausforderung bei der PEM: „Für die PEM-Elektrolyse werden kritische und teure Rohstoffe wie Iridium, Platin und Titan benötigt, die nur begrenzt verfügbar sind und größtenteils importiert werden müssen. Dies führt zu Abhängigkeiten und Unsicherheiten entlang der Wertschöpfungskette.“
Kreislaufwirtschaft soll ermöglicht werden
Die Projektpartner wollen nun ein Konzept entwickeln, mit dessen Hilfe die Rohstoffe möglichst vollständig wiederverwendet werden sollen. Die PEM-Elektrolyse soll somit in eine Kreislaufwirtschaft integriert werden.
Eine Kreislaufwirtschaft zielt darauf ab, Komponenten und Materialien so lange wie möglich im Umlauf zu halten, um den Ressourcenverbrauch zu minimieren.
Forschungsprozess besteht aus drei Schritten
Die Wissenschaftler am HNI wollen in einem ersten Schritt das bestehende Wertschöpfungssystem analysieren und daraus Anforderungen an ein zirkuläres Produkt-, Prozess- und Geschäftsmodell-Design ableiten. Dabei sollen auch Ansprüche an einen digitalen Produktpass zur Unterstützung von Transparenz und Rückverfolgbarkeit entlang des Lebenszyklus berücksichtigt werden.
Darauf aufbauend wollen die Forscher gemeinsam mit den Projektpartnern in iterativen Arbeitszyklen verschiedene Geschäftsmodellansätze entwickeln. Diese sollen sowohl qualitativ als auch quantitativ bewertet und im Hinblick auf ihre Umsetzbarkeit und Wirtschaftlichkeit für Unternehmen analysiert werden.
Abschließend sollen Handlungsempfehlungen abgeleitet werden. Zudem ist die Konzipierung eines integrierten Gesamtsystems sowie die Initiierung potenzieller Pilotprojekte geplant.
