Materialien & Komponenten

Technologien zur Wasserstofferzeugung, -speicherung und -nutzung bestehen aus verschiedensten Komponenten und Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften. Die drei Forschungseinrichtungen der Metropolregion (FAU, HI ERN und FhG IISB) decken die Forschung und Entwicklung zu diesen essentiellen Bestandteilen in voller Breite und auf internationalem Niveau ab. Durch die Verankerung an einem Standort entstehen bedeutende Querverbindungen zwischen den verschiedenen Expertisen, die eine effektive Zusammenführung der Materialien und Komponenten in leistungsfähige Systeme ermöglicht.

Elektrokatalysatoren

Die wesentlichen Reaktionen in Brennstoffzellen und Elektrolyseuren benötigen hoch-aktive und stabile Elektrokatalysatoren, um möglichst hohe Gesamtleistung über eine lange Lebensdauer zu gewährleisten. Entscheidende Forschungs- und Entwicklungsgebiete sind die Reduktion der Katalysatorbeladung, Verringerung des Edelmetallgehaltes und Eliminierung von Degradationsmechanismen, all dies bei gleichbleibender oder sogar verbesserter Aktivität.

Katalysatoren für (De-)Hydrierungen

Flüssige organische Wasserstoffträger können über eine effiziente Katalyse in Hydrierreaktoren mit grünen Wasserstoff beladen werden, speichern diesen Wasserstoff über lange Zeit, und können bei Bedarf während der katalytischen Dehydrierung Wasserstoff wieder freisetzen. Wesentliche Ziele der Forschung in Erlangen sind unter anderem die Synthese von Katalysatoren und der Optimierung darauf basierender Reaktoren durch Optimierung von Zusammensetzung, Morphologie, Oberflächeneigenschaften und Struktur, um mit geringen Edelmetalleinsatz möglichst effiziente und langlebige Energiekonversion zu ermöglichen.

Polymere

Die beiden Reaktionskammern in Niedertemperaturbrennstoffzellen und -elektrolyseure müssen effektiv voneinander getrennt werden, damit sich Wasserstoff und Sauerstoff nicht zu einem explosiven Gemisch vermischt. Membranen aus Polymeren gelingt nicht nur dies, sie bringen zusätzlich die überaus wichtigen Eigenschaften der Ionenleitfähigkeit und elektrischen Isolierung mit ein. Ziel der Forschung und Entwicklung in diesem Bereich ist die Synthese und Prozessierung von neuen Polymeren und Membranen mit verbesserter mechanischen und chemischen Stabilität durch Vernetzung verschiedener Ionomere, Verstärkung durch poröse Substrate sowie Einsatz von anorganischen Füllmaterialien.

Innovation Wasserstoff