Ein Elektrolyseur wandelt mithilfe von Strom Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff um – eine Schlüsseltechnologie für die klimaneutrale Energiezukunft. Die NEUMAN & ESSER GROUP bietet hocheffiziente PEM-Elektrolyseure für den dezentralen und industriellen Einsatz. Unsere modularen Systeme sind skalierbar von kleinen Anwendungen bis zu Multi-MW-Anlagen für grüne Wasserstoffproduktion.
Bei der Wasserelektrolyse wird elektrische Energie verwendet, um Wassermoleküle (H2O) in ihre Bestandteile zu spalten: H2 als Hauptprodukt und O2 als Nebenprodukt.
Das Elektrolysesystem beinhaltet neben den Stacks, in denen der elektrochemische Prozess umgesetzt wird, alle erforderlichen Komponenten und Teilsysteme, um einen optimierten Prozess zu garantieren. Besondere Aufmerksamkeit wird der Prozesswasserbehandlung, dem Wärmemanagement und der Stromversorgung gewidmet. Die Gasaufbereitung komplettiert das System und garantiert die ambitionierten Produktqualitäten. Das voll automatisierte und selbstsichernde System wird als Balance of Plant (BoP) bezeichnet und untergliedert sich in folgende Komponenten:
| Kriterium | PEM-Elektrolyseur | Alkalischer Elektrolyseur |
|---|---|---|
| Startzeit | Sekunden | Minuten |
| Betriebsdruck | bis 30 bar | bis 10 bar |
| Reinheit des Wasserstoffs | bis 99,999 % | ca. 99,5 % |
| Modulierbarkeit | sehr gut | eingeschränkt |
| Stack-Lebensdauer | ca. 60.000 Betriebsstunden | ca. 30.000 Betriebsstunden |
| Skalierbarkeit | modular einsetzbar | größere Einheiten erforderlich |
Derzeit werden in der Industrie im Wesentlichen zwei Elektrolyseur-Technologien eingesetzt. Zum einen die alkalische Elektrolyse (ALK), bei der ein flüssiger Elektrolyt (Kalium- oder Natriumhydroxid) als Ausgangsmaterial verwendet wird. Und zweitens die Polymerelektrolytmembran-Elektrolyseure (PEM), die mit Reinstwasser gespeist werden. Dabei bietet vor allem die PEM-Elektrolyse den Vorteil von einem hoch reinem Prozessgas und einer flexiblen Fahrweise. Somit werden PEM-Elektrolyseure besonders im Zusammenhang mit den volatilen, regenerativen Energiesystemen bevorzugt.
Im Rahmen der Dekarbonisierungsziele der EU ist die Vor-Ort-Erzeugung von Wasserstoff durch Elektrolyse aus erneuerbaren Energiequellen eine attraktive Lösung. Die Verwendung von Wasserstoff als sauberer Energieträger ermöglicht die Speicherung großer Energiemengen über längere Zeiträume. Er kann auch eine wichtige Rolle bei der Stabilisierung des Stromnetzes spielen, wenn der Anteil von stark schwankenden Energiequellen wie Wind und Photovoltaik an der Stromerzeugung zunimmt. Kommt bei der Herstellung ausschließlich Strom aus erneuerbaren Energiequellen zum Einsatz, wird der entstehende Wasserstoff als “grün” und emmissionsfrei bezeichnet.
Wasserstoffproduktion pro Modul (PEM): 200 – 1.000 Nm³/h
Wasserstoffreinheit: 99,9 % – 99,999 % | 3,0 bis 5,0
Nennenddruck: 10 – 30 bar(g)
Leistungsaufnahme pro Modul: 50 kW – 5 MW
Ein Elektrolyseur spaltet Wasser (H₂O) mithilfe von elektrischer Energie in Wasserstoff (H₂) und Sauerstoff (O₂). Beim PEM-Elektrolyseur erfolgt dies über eine Polymerelektrolytmembran, die eine besonders effiziente, kompakte und schnelle Reaktion ermöglicht. Dadurch eignet sich diese Technologie ideal zur Erzeugung von grünem Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen.
Die NEA | HYTRON PEM-Elektrolyseure liefern Wasserstoff in einer Reinheit von 99,9 % bis zu 99,999 % (3.0 bis 5.0). Damit ist er für Anwendungen in der Industrie, Mobilität und Energieerzeugung hervorragend geeignet. Die integrierte Gasaufbereitung und Analyse sorgt für gleichbleibend hohe Qualität.
Unsere Elektrolyseur-Systeme sind modular aufgebaut und skalierbar. Ein Modul kann zwischen 200 und 1.000 Nm³ Wasserstoff pro Stunde erzeugen – bei einem Nennendruck von 10 bis 30 bar. Die elektrische Leistungsaufnahme reicht von 50 kW bis 5 MW pro Modul, je nach Auslegung und Anwendung.
Im nordrhein-westfälischen Heinsberg wurde ein zukunftsweisendes Wasserstoffprojekt realisiert: H2HS. Herzstück ist ein 2 MW starker PEM-Elektrolyseur der NEA-Gruppe, der jährlich rund 70 Tonnen grünen Wasserstoff erzeugt. Die Energie stammt vollständig aus regionalen erneuerbaren Quellen. Der erzeugte Wasserstoff wird direkt vor Ort in einer öffentlichen Tankstelle eingesetzt – unter anderem zur Versorgung einer Brennstoffzellenbus-Flotte.
Das Projekt zeigt beispielhaft, wie skalierbare Elektrolysesysteme zur regionalen Wertschöpfung beitragen und eine integrierte Lösung für klimaneutrale Mobilität schaffen. Die gesamte Anlage – von der Elektrolyse über die Gasaufbereitung bis zur Kompression – stammt aus einer Hand.
