Ministerin Brandes überreicht Förderbescheid an Universität Duisburg-Essen

Wasserstoff-Forschung boomt. Mit dem von NRW-Wissenschaftsministerin Ina Brandes überreichten Förderbescheid für das Projekt „Natural Water to H₂“ zielt die Universität Duisburg-Essen (UDE) auf einen Durchbruch beim Wassereinsatz für die Wasserstoffproduktion. Damit demonstriert die UDE ein weiteres Mal ihre enorme Expertise in der Wasserstoff- und Wasserforschung

Reiner als Trinkwasser muss das Wasser sein, das in der sogenannten PEM-Elektrolyse für die Herstellung von Wasserstoff eingesetzt wird. Die häufig verwendeten edelmetallbasierten Katalysatoren sind anfällig für Vergiftungen. Wäre der Katalysator und damit der Prozess robuster, könnte anderes Wasser als Ausgangsstoff für die Wasserstoffproduktion verwendet werden. „Rein chemisch betrachtet könnte ein Liter Wasserstoff auch aus neun Litern Wasser hergestellt werden. Doch durch verschiedene Prozesse gehen heute zusätzlich ungefähr elf Liter verloren“, erklärt die wissenschaftliche Sprecherin Prof. Dr. Corina Andronescu. Ein weiterer Aspekt ist, dass sich die Wasserqualität während der Elektrolyse durch Abbauprozesse verschlechtert, was die Lebensdauer der Elektrolysekammer begrenzt. „Im Projekt ‚Natural Water to H₂‘ erforschen wir daher, welche Wasserqualität erforderlich ist und wie wir diese Qualität während der Elektrolyse aufrechterhalten können.“

Das untersuchen die Forschenden anhand der neuartigen AEM-Elektrolyse. „Im Gegensatz zur herkömmlichen PEM-Elektrolyse kommt dieses Verfahren ohne teure und seltene Edelmetalle aus. Es werden stattdessen beispielsweise Nickeloxide als Katalysatoren eingesetzt“, erklärt Andronescu. Weil die edelmetallfreien Materialien besser verfügbar und preiswerter sind, begünstigt dieser Prozess den Markthochlauf der Wasserstoffwirtschaft.

„Unsere Profilschwerpunkte Nanowissenschaft und Wasserforschung machen die Universität Duisburg-Essen zu einem hervorragenden wissenschaftlichen Zentrum für Wasserstoff- und Wasserforschung“, betont Rektorin Prof. Dr. Barbara Albert. In diesem Forschungsprojekt werden die Expertisen des Zentrums für Wasser- und Umweltforschung sowie des Zentrums für Nanowissenschaften gebündelt. „Wir wollen die Rolle von Wasserinhaltsstoffen auf die Elektrolyse besser verstehen und problematische Stoffe aus Speise- und Kreislaufwasser herausholen, um die optimale Wasserqualität bereit zu stellen“, erklärt der wissenschaftliche Leiter des Zentrums für Wasser- und Umweltforschung, Prof. Dr. Torsten Schmidt. Viele weitere Einrichtungen wie das Zentrum für Brennstoffzellen Technik beteiligen sich als Projektpartner.

Langfristig wird das Projekt am neuen Forschungsbau ACTIVE SITES der Universität Duisburg-Essen angesiedelt. Dank modernster Großgeräte und neuester Methoden wird es hier künftig möglich sein, die ultraschnellen chemischen Reaktionen an den aktiven Zentren der Moleküle in ihrer natürlichen, wässrigen Umgebung zu analysieren.

Für Unternehmen ist die Wasserverfügbarkeit mittlerweile ein wichtiger Standortfaktor, um den Markthochlauf von Wasserstoff und damit die Energiewende realisieren zu können. Vor dem Hintergrund solcher Marktpotenziale beteiligen sich Industriepartner wie Evonik, Siemens Energy oder Mitsubishi Power.