Testsysteme für Elektrolyseure

Die Herstellung von grünem Wasserstoff durch Elektrolyse steht international im Fokus der Energiewende. Und das hat gute Gründe: Grüner Wasserstoff hat das Potential ganze Industriezweige zu dekarbonisieren. Um die „grüne Transformation“ voranzutreiben, bedarf es zuverlässiger Elektrolyseverfahren, die im großen Stil nachhaltigen Wasserstoff erzeugen können, sowie anerkannte Lösungen für Wasserstofftests. Die Test- und Produktionslösungen von HORIBA FuelCon helfen unterschiedlichen Branchen, wie dem Automotive und Energiesektor, Schifffahrt, Flugverkehr, Umwelt und Wissenschaft, den Übergang zu neuen Energien zu gestalten.

Elektrolyse beschreibt den Prozess einer chemischen Spaltung, bei der durch elektrischen Strom eine Redoxreaktion erzwungen wird. Die Elektrolyse findet bei verschiedensten technischen Stofftrennungen Anwendung – unter anderem bei der Gewinnung von Wasserstoff. Ein Elektrolyseur spaltet Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff. Wird zur Erzeugung beider Komponenten ausschließlich Strom aus erneuerbaren Energien wie Solar-, Wind- oder Wasserkraftanlagen genutzt, spricht man von grünem Wasserstoff.

Die Technologie der Elektrolyse entspricht dem Funktionsprinzip einer Brennstoffzelle – nur umgekehrt. In einer Brennstoffzelle reagieren Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasserdampf, wobei beim Elektronenübergang auch elektrische Energie umgewandelt wird.

Deutschland leistet einen großen Beitrag zur globalen Wasserstoffforschung und baut die Aktivitäten im Bereich Elektrolyse stetig aus. Gleichbedeutend steigt die Anzahl der Elektrolyseure und deren Prüfstände, mit denen Funktionsweisen und Betriebsstrategien getestet werden. Jede der unterschiedlichen Technologien von Elektrolyseuren benötigt dafür eine angepasste Prüf- und Produktionslösung. Hier ist HORIBA FuelCon Ihr zuverlässiger Partner für Ihren Bedarf an Wasserstoff-Testlösungen.

Es gibt drei Haupttypen von Wasserelektrolysegeräten, die sich hauptsächlich durch den verwendeten Elektrolyten, der Betriebstemperatur oder dem Aufbau der Elektrolysezelle unterscheiden:

Reines Wasser wird in die Anode des Elektrolyseurs geleitet und dort mittels eines Katalysators aufgespalten. Sauerstoff entsteht direkt auf der Anodenseite, wohingegen die Wasserstoff-Ionen durch eine feste Polymermembran geleitet werden und auf der Kathodenseite zu Wasserstoff reagieren.

Wasserdampf wird bei hohen Temperaturen von etwa 900 °C elektrolysiert. Die zusätzliche Wärmeenergie senkt den Strombedarf der Reaktion und ermöglicht sehr hohe Wirkungsgrade.

Reines Wasser wird in die Kathode des Elektrolyseurs geleitet und dort mittels eines Katalysators aufgespalten. Wasserstoff entsteht direkt auf der Kathodenseite, wohingegen die Sauerstoff-Ionen durch eine alkalische Lösung geleitet werden und auf der Anodenseite zu Sauerstoff reagieren.

HORIBA FuelCon ist Ihr Partner für Test- und Fertigungsanlagen für Elektrolyseure. Ziel der Entwicklung ist es, Lösungen zu schaffen, die alle Kompetenzen im Bereich der Elektrolyse und Wasserstofftests bündeln. Unsere Stärke liegt in der Kombination aus globaler Reichweite, hochmodernen Messtechnologien und umfangreichem Anwendungswissen. Mehr als 1.000 ausgelieferte Prüfstände weltweit machen uns zu einem zuverlässigen Partner auf dem Markt.

Unsere Vorteile auf einen Blick:

• Hohe Effizienz und geringere Systemkosten durch innovatives Druckmanagement bis zu 100 bar
• Flexible Lösungen für alle Arten von Applikationen und Testschwerpunkten mit einem elektrischen Leistungsbedarf zwischen 10 W und 5 MW, Stromstärken bis zu 16.000 A und Spannungen bis zu 1.200 V
• 4-Alarm Konzept als Sicherheitsfeature zum Schutz von Bediener, Prüfling, Prüfstand und auch Gebäude
• PC mit eigens entwickelter HORIBA TestWork Automatisierung
• Robuste und zuverlässige Messungen mit höchster Genauigkeit durch qualitativ hochwertige und langlebige Komponenten
   

Unsere Prüfstände für Einzelzelle, Short-Stack, Full-Stack bis hin zu einem kompletten System sind mit hochwertiger Analytik ausgestattet und ermöglichen automatisierte Tests im Leistungsbereich bis zu 5 MW bei Elektrolysespannungen von bis zu 1.200 V und maximalen Strömen bis zu 16.000 A. Wir konzipieren unter anderem für Hochdruck-Elektrolyseure mit einem Druckmanagement bis zu 100 bar. Druckniveaus dieser Größenordnung sind unsere Antwort auf die Anforderungen am Markt nach höherer Effizienz und geringeren Systemkosten.

HORIBA FuelCon deckt mit einem Gesamtkonzept alle sicherheitstechnischen Fragestellungen ab: für Vor-, Nach- und Differentialdruck im Druckmanagement bieten wir vielfältige Steuerungsmodi an, hardware- und softwaremäßige Prüfungen setzt unsere HORIBA TestWork Software zuverlässig um und hochgenaue Zielwerte realisieren wir durch unsere umfangreiche Sensorlösung zur Prozessüberwachung. Das sichere Zusammenspiel aller Komponenten ist die Basis zur Prüfung effizienter, langlebiger und skalierbarer Elektrolyseure.

Die HORIBA Group ermöglicht zudem kompetenten Service-Support weltweit. Wenn Sie sich als Kunde mit Ihrem Anliegen an uns wenden, sind sachkundige und erfahrene Mitarbeiter der erste Ansprechpartner in Sachen Support.