Bis Juni 2029 sind sowohl die Entwicklung als auch der Bau und die Validierung eines 40-KW-Prototyps mit mehreren Elektrolyse-Stacks vorgesehen. Der Prototyp soll die Hochtemperatur-Elektrolyse mit thermochemischer Wasserstoffverdichtung kombinieren und somit die direkte Bereitstellung von Druckwasserstoff ohne zusätzliche elektrische Verdichtung ermöglichen.
Der angestrebte Wirkungsgrad liege bei über 85 Prozent – und dadurch mehr als 15 Prozent über dem von aktuellen Elektrolysetechnologien. Dies könnte einen Beitrag zur Senkung der Stromgestehungskosten für grünen Wasserstoff leisten.
Sechs europäische Länder beteiligt
Koordiniert werde das Projekt von dem spanischen Grünstromanbieter Centro Nacional de Energías Renovables (CENER). Insgesamt seien zwölf Organisationen aus sechs europäischen Ländern beteiligt. Aus Deutschland wirke die Forschungsinstitution Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. über das Institut für Silicatforschung ISC und das Zentrum für Hochtemperatur-Leichtbau HTL mit.
„DESIREE“ verfüge über ein Budget von knapp vier Millionen Euro. Gefördert werde das Projekt durch die „Clean Hydrogen Partnership“, kofinanziert werde es im Rahmen der EU-Initiative „Horizont Europa“.
Entwicklungen auf Zell- und Stackebene
Auf Zell- und Stackebene sollen unter anderem neue Elektroden entwickelt werden, die mit Materialien im Nanobereich ausgestattet sind. Dadurch würde die elektrochemische Leistung erhöht und die Betriebstemperaturen reduziert werden.
Außerdem sind weiterentwickelte Glaskeramik-Dichtungssysteme vorgesehen, die eine erhöhte thermische und chemische Stabilität bieten und so die Lebensdauer der Elektrolyse-Stacks verlängern sollen.
Gleichzeitig arbeite die Initiative an Recyclingkonzepten für kritische Rohstoffe wie Nickel. Ziel ist es, diese Materialien nach ihrer Nutzung wieder in neue Komponenten zu integrieren.
Modulare Architektur auf Systemebene
Auf Systemebene plant „DESIREE“ eine modulare Architektur, die eine flexible Betriebsweise ermöglicht und Wartungsprozesse vereinfacht. Durch die Abwärmerückgewinnung soll zudem die Wasserstoffkompression angetrieben werden. Innovative Regelungsstrategien und Leistungselektronik sind darüber hinaus für einen stabilen Netzbetrieb auf Basis erneuerbarer Energien vorgesehen.
Beitrag zu europäischem Dekarbonisierungsziel
„DESIREE unterstützt direkt die Ziele des Europäischen Grünen Deals, des ‚Fit for 55‘-Pakets und der Clean Hydrogen Partnership und trägt damit zum Ziel der Europäischen Union bei, die Treibhausgasemissionen bis 2030 um mindestens 55 Prozent zu senken und bis 2050 eine vollständig dekarbonisierte Wirtschaft zu erreichen“, sagt Iñigo Garbayo, Leiter des Wasserstoffbereichs bei CENER.
Über Europa hinaus sollen die Ergebnisse von „DESIREE“ die weltweite Dekarbonisierung unterstützen, indem sie unter anderem eine optimierte Integration von Strom aus erneuerbaren Energien in wasserstoffbasierte Energieumwandlungssysteme ermögliche.
