FAQ

Klassische Flüssig-Alkali-Elektrolyseure gibt es seit Langem, und sie sind vergleichsweise günstig. Weil sie aber nur langsam auf schwankende Stromzufuhr reagieren, lassen sie sich nur schwer und mit hohem Aufwand effizient mit erneuerbaren Energien koppeln. Sie arbeiten mit hochkonzentrierten Elektrolytlösungen und bei niedrigem Druck, sodass zusätzliche Reinigungs- und Verdichtungsschritte nötig sind, um hochwertiges Gas bei höherem Druck zu erhalten. Wirtschaftlich ist das vor allem bei zentralen Großprojekten im Multi-MW-Bereich. Der AEM-Elektrolyseur übernimmt die Stärken der klassischen alkalischen Elektrolyse und vermeidet ihre Schwächen: Die AEM-Elektrolyse findet in stark verdünnter alkalischer Umgebung statt und ist damit deutlich sicherer. AEM-Elektrolyseure können ähnlich kostengünstige Materialien nutzen, erzeugen aber reineren Wasserstoff bei höherer Effizienz. Sie sind vollständig skalierbar und ideal für die Kopplung mit schwankenden erneuerbaren Energiequellen.

PEM-Elektrolyseure nutzen eine feste Membran, die Protonen leitet. Trotz ihrer Flexibilität, schnellen Reaktionszeit und hohen Stromdichte ist die breite Kommerzialisierung schwierig, vor allem wegen der teuren Materialien, die für eine lange Lebensdauer nötig sind. Die stark saure und korrosive Umgebung in PEM-Zellen erfordert teure Katalysatoren aus Platingruppenmetallen und kostspielige Zellkomponenten – ein Skalierungsproblem. AEM-Elektrolyseure nutzen eine semipermeable Membran, die Anionen leitet. Sie sind eine echte Alternative zu PEM: Sie teilen deren Stärken und bieten zusätzlich entscheidende Vorteile, die zu niedrigeren Kosten führen. Weil die Umgebung weniger korrosiv ist, können günstigere Materialien für die Bipolarplatten eingesetzt werden. Außerdem kommen AEM-Elektrolyseure mit geringerer Wasserreinheit aus, was die Wasseraufbereitung vereinfacht und auch gefiltertes Regen- oder Leitungswasser ermöglicht.

Wasserstoff wiegt 0,08988 g/L bzw. 0,08988 kg/Nm³.

Der Energiegehalt von Wasserstoff wird über den unteren und den oberen Heizwert angegeben. Der untere Heizwert beträgt 33,33 kWh/kg bzw. 3,00 kWh/Nm³, der obere Heizwert 39,39 kWh/kg bzw. 3,54 kWh/Nm³. Wird der Wasserstoff nicht direkt verbrannt, rechnet man üblicherweise mit dem unteren Heizwert von 3 kWh/Nm³ – ein guter Merkwert. Der Energiegehalt von 1 Nm³ (= 1.000 NL) Wasserstoffgas entspricht 0,36 L Benzin, 1 L Flüssigwasserstoff entspricht 0,27 L Benzin und 1 kg Wasserstoff entspricht 3,3 kg Benzin (bezogen auf den unteren Heizwert).

Wie jedes Gas ist Wasserstoff brennbar, und beim Umgang damit sind geeignete Sicherheitsmaßnahmen nötig. Seine Eigenschaften machen ihn jedoch sicherer im Umgang als viele gängige Brennstoffe: Er ist ungiftig und leichter als Luft, sodass er sich bei einem Leck schnell verflüchtigt. Bei der Planung einer Wasserstoffanlage sind geeignete Sicherheitsmaßnahmen wie Belüftung und Leckerkennung entscheidend.

Bei sachgerechter Lagerung gibt es keine Verluste. Anders als zum Beispiel Diesel hat Wasserstoff kein Verfallsdatum und kann jahrelang gelagert werden.

Wir stehen an einem Wendepunkt in unserem Verständnis von Energie. Solar- und Windkraft sind die am schnellsten wachsenden Energiequellen. Regierungen und Industrie erkennen zunehmend die Grenzen fossiler Brennstoffe – die Herausforderung bleibt, Sonnen- und Windstrom dann zu nutzen, wenn er gebraucht wird. Variable erneuerbare Energien sind wettbewerbsfähig, und Kunden verlangen eine zuverlässige, sichere und unabhängige Energieversorgung aus nachhaltigen Quellen. Die Erzeugung von grünem Wasserstoff vor Ort ermöglicht vollständige grüne Energieunabhängigkeit und Versorgungssicherheit. Rund um Wasserstoff als speicherbaren Brennstoff und Energieträger entsteht eine wachsende globale Industrie; seine Vorteile gegenüber batterieelektrischen Lösungen verschaffen ihm Rückenwind bei Industrie, Umweltverbänden und führenden Regierungen.

Rund 99 % des weltweiten Wasserstoffs werden noch aus fossilen Brennstoffen hergestellt, vor allem durch Dampfreformierung von Erdgas – ein Verfahren mit erheblichen Treibhausgasemissionen. Grüner Wasserstoff wird dagegen mit einem Elektrolyseur aus Wasser erzeugt, der mit erneuerbarem Strom betrieben wird. Wasserstoff verbindet die erneuerbare Stromerzeugung mit anderen Energieträgern und ermöglicht es so, nicht nur den Stromsektor mit fossilfreien Brennstoffen zu dekarbonisieren.

Wasserstoff ist ein Energieträger mit vielen Anwendungen. Heute wird er vor allem direkt in industriellen Prozessen genutzt, unter anderem in der Ammoniak- und Düngemittelherstellung, der Lebensmittelverarbeitung, der Floatglasindustrie, zur Kühlung von Kraftwerken sowie in der Halbleiter- und Elektronikindustrie. Außerdem dient Wasserstoff als Kraftstoff im Verkehr, wobei oft nur Wasser als Nebenprodukt entsteht.

HYScale ist das Wasserelektrolysesystem von CENmat für die effiziente und skalierbare Erzeugung von grünem Wasserstoff. Es nutzt eine innovative Anionenaustauschmembran-Technologie (AEM), um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten.

HYScale hebt sich durch den Betrieb bei hoher Stromdichte, ein kompaktes und vereinfachtes Design, den Verzicht auf kritische Rohstoffe und die direkte Kopplung an erneuerbare Energiequellen ab. Das ermöglicht niedrige Investitions- und Betriebskosten, Flexibilität und Nachhaltigkeit.

HYScale nutzt die eigenen Ionenaustauschmembranen und Elektrokatalysatoren von CENmat, um Wassermoleküle zu spalten. Die Wasserspaltung beginnt an der Kathode, wo die alkalische Umgebung die Wasserstoffentwicklung begünstigt. Die dort entstehenden Ionen wandern durch die AionFLX Anionenaustauschmembran von CENmat zur Anode und reagieren dort zu Sauerstoff und Wasser.

HYScale senkt die Kosten deutlich durch hohe Stromdichte (bis zu 2 A/cm²), kompakte Bauweise, vereinfachte Fertigung, den Verzicht auf knappe Materialien und die direkte Nutzung von erneuerbarem Strom. Zusammen reduzieren diese Faktoren Investitions- und Betriebskosten erheblich.

Der Ansatz mit katalysatorbeschichteten Elektroden ermöglicht eine einfache Serienfertigung in hohen Stückzahlen auf Standard-Industrieanlagen. So lässt sich die Produktion schnell an den steigenden Wasserstoffbedarf anpassen.

HYScale ist auf eine möglichst geringe Umweltbelastung ausgelegt: kleiner Platzbedarf, keine kritischen Rohstoffe, niedriger Stromverbrauch und die direkte Nutzung erneuerbarer Energie. Das passt zu einer nachhaltigen Wasserstofferzeugung.

Das kompakte, flexible Design erlaubt den Einsatz an unterschiedlichsten Standorten, auch an abgelegenen, netzfernen Orten mit eigener erneuerbarer Stromerzeugung. Die Unabhängigkeit vom Stromnetz erleichtert eine breite Einführung.

Anders als konventionelle alkalische oder PEM-Elektrolyseure, die durch Materialgrenzen und Komplexität eingeschränkt sind, überwindet HYScale diese Hürden durch innovative Materialwissenschaft und vereinfachte Konstruktion – für eine höhere Effizienz.