{"id":177507,"date":"2026-06-08T07:35:00","date_gmt":"2026-06-08T05:35:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=177507"},"modified":"2026-06-03T12:19:08","modified_gmt":"2026-06-03T10:19:08","slug":"grunen-wasserstoff-gunstiger-herstellen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/grunen-wasserstoff-gunstiger-herstellen\/","title":{"rendered":"Gr\u00fcnen Wasserstoff g\u00fcnstiger herstellen"},"content":{"rendered":"\n\n
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Empa-Forscher Konstantin Egorov beschichtet Edelstahlkomponenten mit korrosionsbest\u00e4ndigem Titanoxid, um die Herstellung von gr\u00fcnem Wasserstoff wirtschaftlicher zu machen. Bild: Empa<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Gr\u00fcner Wasserstoff \u2013 mit erneuerbarer Energie aus Wasser hergestellt \u2013 ist ein wichtiger nachhaltiger Treibstoff und Energiespeicher. Seine industrielle Herstellung ist allerdings deutlich teurer als die konventionelle Gewinnung von Wasserstoff aus fossilen Quellen. Empa-Forschende entwickeln mit ihren Partnern Materialien f\u00fcr die Wasserelektrolyse, die nicht nur leistungsf\u00e4higer und g\u00fcnstiger sind, sondern sich auch in industriellem Massstab skalieren lassen.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Wasserstoff kann fossile Brennstoffe ersetzen und ist somit ein wichtiger Pfeiler der Energiewende. Die Idee ist simpel: Strom aus erneuerbaren Quellen plus Wasser ergibt Wasserstoff und Sauerstoff. Verbrennt man den Wasserstoff, so reagiert er mit atmosph\u00e4rischem Sauerstoff wieder zu Wasser und der Kreis schliesst sich \u2013 ganz ohne Treibhausgasemissionen.<\/p>\n\n\n\n

So zumindest der Idealfall. In der Realit\u00e4t hat die Herstellung von \u00abgr\u00fcnem\u00bb Wasserstoff mittels Elektrolyse starke Konkurrenz. \u00dcber 90 Prozent des Wasserstoffs wird heute aus fossilen Quellen gewonnen, \u00fcberwiegend aus Erdgas. Der Hauptgrund: Der nachhaltigere Wasserstoff aus der Elektrolyse ist rund doppelt so teuer in der Herstellung.<\/p>\n\n\n\n

In einem vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) und der franz\u00f6sischen \u00abAgence Nationale de la Recherche\u00bb (ANR) unterst\u00fctzten Projekt wollen Empa-Forschende aus dem Labor \u00abMaterials for Energy Conversion\u00bb nun Abhilfe schaffen. Ein Kostentreiber der Elektrolyse sind n\u00e4mlich die Materialien, die bei der Herstellung der Elektrolyseure zum Einsatz kommen. Gemeinsam mit Forschenden der franz\u00f6sischen Forschungsinstitute \u00abInstitut de la Corrosion\u00bb in Brest und \u00abLEMTA\u00bb in Nancy arbeiten die Empa-Forschenden an g\u00fcnstigeren Alternativen f\u00fcr zwei Schl\u00fcsselkomponenten der Elektrolyse-Ger\u00e4te.<\/p>\n\n\n\n

Keine Angst vor Korrosion<\/h3>\n\n\n\n

Im Visier der Forschenden steht die sogenannte \u00abPolymer Electrolyte Membrane Water Electrolysis\u00bb-Technologie, kurz PEMWE. PEMWE-Elektrolyseure sind effizient und kompatibel mit Energieschwankungen, die aus erneuerbaren Quellen zu erwarten sind. Die Umgebung, die im Elektrolyseur herrscht, ist allerdings korrosiv. <\/p>\n\n\n\n

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In der zentralen Kammer des Elektrolyseurs l\u00f6st sich Stahl schlichtweg auf \u00abwie Zucker in einer Tasse Tee\u00bb, so Empa-Forscher Konstantin Egorov. <\/strong><\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Selbst Komponenten, die nicht mit dem hochsauren Milieu in Kontakt kommen, korrodieren. Und schon geringste Mengen an gel\u00f6stem Metall im hochreinen Wasser, das zur Elektrolyse in das Ger\u00e4t str\u00f6mt, f\u00fchren zu Einbussen in seiner Leistung und seiner Lebensdauer.<\/p>\n\n\n\n

Die Komponenten f\u00fcr die Zu- und Ableitung des Wassers und der entstehenden Gase innerhalb des Elektrolyseurs bestehen deshalb aus Titan, das sowohl teuer als auch schwierig zu verarbeiten ist. Selbst das ist nicht genug: Damit das Titan nicht oxidiert und die Wirksamkeit des Elektrolyseurs beeintr\u00e4chtigt, m\u00fcssen die Bauteile noch mit dem Edelmetall Platin beschichtet werden, was die Kosten weiter in die H\u00f6he treibt.<\/p>\n\n\n\n

Materialwissenschaftler Egorov sucht deshalb nach Wegen, das teure Platin zu ersetzen, ohne die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit zu beeintr\u00e4chtigen. Daf\u00fcr setzt er auf eine besondere Form des Titanoxids, das sogenannte hochkristalline sauerstoffarme Rutil. Bei diesem Oxid fehlen an bestimmten Stellen Sauerstoffatome, was dem Material eine gute Leitf\u00e4higkeit verleiht, w\u00e4hrend seine Hochkristallinit\u00e4t f\u00fcr eine hohe Korrosionsbest\u00e4ndigkeit sorgt \u2013 genau die richtigen Voraussetzungen f\u00fcr die PEMWE-Elektrolyse. Das Tr\u00e4germaterial Titan ersetzen die Forschenden durch Stahl. <\/p>\n\n\n\n

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\u00abStahl ist nicht nur g\u00fcnstiger, sondern auch viel einfacher zu verarbeiten. Das erm\u00f6glicht neue, fortschrittliche Komponentendesigns, die die Effizienz der Zelle steigern\u00bb, erkl\u00e4rt Egorov<\/strong>.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Dank der robusten Beschichtung soll die korrosive Umgebung dem Material nichts mehr anhaben k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Die Umsetzung in der Industrie gleich mitgedacht<\/h3>\n\n\n\n
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Die bipolare Platte zeigt keine Spur von Korrosion. Bild: Empa<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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Die ersten Ergebnisse best\u00e4tigen die hohe Korrosionsbest\u00e4ndigkeit der innovativen Beschichtung. \u00abWir konnten eine Methode entwickeln, um die erste Komponente des PEMWE-Elektrolyseurs, die sogenannte bipolare Platte, erfolgreich mit Titanoxid zu beschichten\u00bb, sagt Egorov. Die Methode, die der Empa-Wissenschaftler daf\u00fcr nutzt, heisst physikalische Gasphasenabscheidung (engl. \u00abphysical vapour deposition\u00bb oder PVD) und ist in der Industrie weit verbreitet. \u00abEs ist uns wichtig, etwas zu entwickeln, was die Industrie tats\u00e4chlich gebrauchen kann\u00bb, betont der Forscher.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Die Komponenten, die Egorov an der Empa herstellt, unterziehen seine Partner gr\u00fcndlichen Korrosionstests, zun\u00e4chst unter Laborbedingungen, dann in einem funktionierenden Elektrolyseur. Die bipolare Platte hat die Tests bereits erfolgreich \u00fcberstanden. Als n\u00e4chstes wollen die Forschenden eine weitere Schl\u00fcsselkomponente mit Titanoxid beschichten, die sogenannte por\u00f6se Transportschicht.<\/p>\n\n\n\n

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\u00abDie Beschichtung von por\u00f6sen Materialien birgt viele Herausforderungen\u00bb, weiss Egorov<\/strong>.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Die Poren m\u00fcssen gleichm\u00e4ssig beschichtet werden, damit das darunterliegende Material nicht korrodiert \u2013 zugleich d\u00fcrfen sie aber nicht verstopfen. Der Beschichtungsexperte ist jedoch zuversichtlich, dass dies machbar ist. Das Projekt l\u00e4uft noch bis 2026. Danach hoffen die Empa-Forschenden, einen Industriepartner an Bord zu holen, um die innovative Technologie in Richtung Kommerzialisierung weiterzuentwickeln.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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