Grüner Wasserstoff ist je nach Region noch etwa doppelt bis viermal so teuer wie grauer Wasserstoff aus fossilen Quellen. Neben hohen Energiepreisen wirke sich auch die eingesetzte Elektrolysetechnologie auf die Wirtschaftlichkeit der Produktion aus. So seien die herkömmlichen Verfahren in ihrer Effizienz begrenzt oder erforderten hohe Investitionen.
Die AEM-Elektrolyse soll diese Probleme laut Evonik lösen. Dafür habe das Unternehmen die anionenleitende DURAION-Membran entwickelt.
AEM-Technologie soll Investitionskosten senken
Die Elektrolyse-Technologie läuft in basischer Umgebung ab, was den Einsatz edelmetallfreier und damit kostengünstigerer Materialien ermögliche. Laut Fachstudien lassen sich dadurch mindestens 25 Prozent der Investitionskosten einsparen. Da die AEM-Elektrolyse Wasserstoff direkt unter Druck produzieren könne, würden zusätzliche und kostenintensive Kompressionsschritte entfallen. Zudem eigne sie sich aufgrund ihrer Flexibilität für den Betrieb mit schwankend verfügbarem Strom aus Wind und Sonne.
Die DURAION-Membran soll in der AEM-Elektrolyse eingesetzt werden. Sie vereine dort Ionenleitfähigkeit mit chemischer und mechanischer Stabilität. Bei der Herstellung kommen laut Unternehmen zudem keine PFAS (Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen) zum Einsatz. Ausgelegt sei die Membran für den Betrieb unter hohen Stromdichten und Drücken.
Beschichtungsanlage zählt zu den größten weltweit
Mit der Pilotanlage läuft nun die Membranproduktion in Marl an. Die rund 20 Meter lange Beschichtungsanlage zählt nach Unternehmensangaben zu den weltweit größten ihrer Art. Sie stelle die Membran in einer Breite von bis zu einem Meter her, die sich damit für großflächige Elektrolyseure eigne. Jährlich soll die Pilotanlage Membranen für bis zu 2,5 GW Elektrolyseleistung fertigen.
Christian Däschlein, Leiter der New Growth Area AEM bei Evonik, erklärte: „Unsere Stärke ist die vollständige Rückwärtsintegration – von den Startmolekülen bis hin zur fertigen Membranrolle. So können wir nicht nur große Mengen liefern, sondern auch ausgezeichnete Produkteigenschaften bei gleichbleibend hoher Qualität.“
Neues Technologiezentrum in Shanghai
Parallel zum Produktionsstart in Deutschland nimmt das neue Evonik AEM Center Shanghai seine Arbeit auf. Es ist das erste technologieorientierte Anwendungstechnikzentrum des Konzerns in Asien. Der Schwerpunkt liege auf der AEM-Elektrolyse und ihrer Integration in die Wasserstoffinfrastruktur.
Im Evonik AEM Center Shanghai sollen die in Marl produzierten Membranen unter industriellen Bedingungen gemeinsam mit lokalen Partnern und Kunden getestet werden. Das Zentrum richte sich an globale Abnehmer.
