Forschungsprojekt DELYCIOUS zur Optimierung des Betriebs von Anlagen zur Erzeugung von grünem Wasserstoff startet
Ein Konsortium aus acht europäischen Partnern startete am 1. Januar 2025 das Forschungsprojekt DELYCIOUS (Diagnostic tools for ELectrolYsers: Cost-efficient, Innovative, Open, Universal and Safe) zur Entwicklung fortschrittlicher Diagnose- und Überwachungstechnologien für Wasserelektrolyseure. Das Projekt, das vom Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES koordiniert wird, bringt führende Forschungseinrichtungen und Akteure aus der Industrie aus fünf EU-Mitgliedstaaten zusammen.
Während Europa seinen Übergang zu einem erneuerbaren Energiesystem vorantreibt, wird im Net Zero Industry Act die kohlenstoffarme Wasserstoffproduktion als strategische Priorität genannt. DELYCIOUS geht wichtige Herausforderungen in der Wasserelektrolyse-Technologie an und konzentriert sich dabei auf die Verlängerung der Lebensdauer von Elektrolyseuren und die Senkung der Betriebskosten in Verbindung mit volatilen erneuerbaren Energiequellen.
DELYCIOUS Innovation und Mehrwert
Das Projekt leistet Pionierarbeit, indem es durch einen innovativen Ansatz Raman- und elektrochemische Impedanzspektroskopie mit fortschrittlicher physikalischer und datengesteuerter Modellierung verbindet. Die Entwicklung wird für die drei wichtigen Elektrolysetechnologien validiert: alkalische Elektrolyse (AEL), Protonen-Austausch-Membran-Elektrolyse (PEMEL) und Festoxid-Elektrolyse (SOEL), mit einer Demonstration an einem alkalischen Elektrolyseur mit mehr als 100 kW.
»DELYCIOUS ist ein weiterer Schritt, um die Produktion von grünem Wasserstoff effizienter und kostengünstiger zu gestalten«, sagt Aline Luxa, Koordinatorin am Fraunhofer IWES. »Die vielfältige Expertise unseres Konsortiums ermöglicht es uns, universelle Diagnosewerkzeuge zu entwickeln, die für die großflächige Einführung von Wasserelektrolyse-Technologien von entscheidender Bedeutung sein werden.«
Erwartete Auswirkungen
- Vertiefung der wissenschaftlichen Erkenntnisse in der Elektrolyseur-Diagnostik und Fehlererkennung.
- Aufbau von Kapazitäten durch die Ausbildung neuer Expertinnen und Experten in den Bereichen erneuerbare Energien und KI-gestützte Diagnostik.
- Beitrag zur Weiterentwicklung der Produktion von Wasserstoff aus erneuerbaren Energien in Europa und zur Integration erneuerbarer Energien.
- Stärkung der Position Europas auf dem wachsenden Markt für Wasserstoff aus erneuerbaren Energien.
- Beitrag zu den UN-Zielen für nachhaltige Entwicklung, insbesondere saubere Energie (SDG7), industrielle Innovation (SDG9), verantwortungsvolle Produktion und verantwortungsvoller Konsum (SDG12) und Klimaschutz (SDG13).
Strategische Rollen der Konsortium-Partner
Das Projekt bündelt komplementäres Fachwissen über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg:
- Fraunhofer IWES (Deutschland) leitet das Projekt und wird groß angelegte Validierungstests an einem AEL-Stack mit mehr als 100 kW durchführen, und nutzt dabei seine umfangreiche Testinfrastruktur des Hydrogen Lab Leuna und Expertise in der detaillierten Modellierung.
- Air Liquide R&D (Innovation Campus Frankfurt, Deutschland) steuert seine Expertise in der Performance-Analyse und in datenbasierten Ansätzen bei, leitet die Entwicklung von Diagnosealgorithmen und führt Tests im Labormaßstab durch. Außerdem übernimmt das Unternehmen die Rolle des technischen Koordinators.
- Die University of Twente (Niederlande) bringt ihre umfangreiche Erfahrung in der Multiskalenmodellierung sowie mit keramikbasierten elektrochemischen Komponenten ein und konzentriert sich auf die Entwicklung von multiphysikalischen Modellen für die Elektrolyseur-Diagnostik und Fehlererkennung sowie SOEL-Tests.
- Dumarey Softronix (Italien) entwickelt fortschrittliche Regelungssysteme und innovative Softwarelösungen mit besonderem Schwerpunkt auf Diagnosestrategien und Systemoptimierung.
- Horiba (Frankreich) ist federführend bei der Hardware-Integration und stellt sein weltweit führendes Know-how im Bereich spektroskopischer Instrumente und optischer Hochleistungskomponenten für die Prozesssteuerung zur Verfügung.
- Stargate (Estland) bringt seine neue alkalische Elektrolyseur-Technologie und seine Expertise in elektrochemischen Charakterisierungsmethoden ein und stellt seine Systeme zur Validierung zur Verfügung.
- SIVONIC GmbH (Deutschland) stellt spezialisierte Impedanzspektrometer zur Verfügung und sorgt für optimale Impedanzmessungen sowohl für Labor- als auch für groß angelegte Validierungstests.
- ETA Florence (Italien) ist für die Verbreitung und Kommunikation zuständig und sorgt für eine effektive Einbindung der Interessengruppen und den Wissenstransfer.
Es wird prognostiziert, dass bis 2035 10 % der in der EU installierten Wasserelektrolysekapazität die DELYCIOUS-Technologie nutzen wird.
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