Bislang ist die Herstellung von grünem Wasserstoff in der Regel an Netzinfrastrukturen gebunden. Photreon will mit seinem Photoreaktorpaneel ermöglichen, dass Wasserstoff direkt aus Sonnenlicht und Wasser hergestellt werden kann.
„Photovoltaik und Elektrolyseur werden in einem Prozessschritt durch das Photoreaktorpaneel ersetzt“, erklärt Maren Cordts vom KIT. „Das senkt die Systemkosten und -komplexität bei der Produktion von grünem Wasserstoff erheblich.“
Direkte H2-Produktion durch Photokatalyse
Der Ansatz von Photreon beruhe auf dem Prinzip der Photokatalyse. Dabei wird Licht nicht wie in der Photovoltaik zur Stromerzeugung genutzt. Stattdessen wird direkt eine chemische Reaktion ausgelöst. Lichtaktive Materialien nehmen die Energie der Sonnenstrahlung auf und versetzen Elektronen in einen angeregten Zustand. Diese Ladungsträger sorgen für die Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff.
Diesen Ansatz setze Photreon nun in dem vom KIT zum Patent angemeldeten Photoreaktorpaneel technisch um. Im Inneren des Paneels soll das Sonnenlicht zum aktiven Material gelenkt werden, das dann die Wasserspaltung vollzieht.
Verwendung in dezentralen sowie großskaligen Projekten
Der ein Quadratmeter große Prototoyp sei auf die Serienfertigung ausgelegt und aus kostengünstigen Materialien herstellbar. Durch den modularen Ansatz lasse er sich sowohl auf kleiner Skala anwenden als auch zu größeren Flächen verschalten.
Eingesetzt werden könnten die Paneele dort, wo Wasserstoff bislang zu teuer oder logistisch schwierig bereitzustellen ist, etwa aufgrund einer fehlenden Anbindung an ein Wasserstoffnetz. So könnten unter anderem mittelständische Unternehmen ihren Bedarf künftig direkt am Standort decken – beispielsweise in der Spezialchemie, Lebensmittelindustrie oder Metallverarbeitung. Das Paneel könne ebenso in großflächigen Solarprojekten in Regionen mit erhöhter Sonneneinstrahlung eingesetzt werden.
