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:
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): 10 – 1.000 Nm³/h
Wasserstoffreinheit: 99,9 % – 99,9999 % | 3,0 bis 6,0
Nennenddruck: 10 – 30 bar(g)
Leistungsaufnahme pro Modul: 50 kW – 5 MW