Die Hochschule greift dafür auf ihr patentiertes Prinzip der hydraulischen Verpressung einzelner elektrochemischer Zellen zurück.
In der Vergangenheit hat die Hochschule das Prinzip hauptsächlich für den Betrieb von Hochdruck-Elektrolyseuren eingesetzt und weiterentwickelt. Hierbei umspült eine Hydraulikflüssigkeit jede einzelne Zelle eines Stapels oder Stacks. Setzt man die Hydraulikflüssigkeit unter Druck führt dies zu einer homogenen und genau reproduzierbaren Verpressung aller Zellen, und zwar unabhängig von der Größe dieser Zellen oder Einflüssen wie bspw. der Temperatur. Gleichzeitig sorgt die im Kreislauf gepumpte Hydraulikflüssigkeit dafür, dass die entstehende Wärme gut abgeführt wird.

Übertragung eines patentierten Ansatzes auf Brennstoffzellen

Projektkoordinator Dr. Florian Josef Wirkert vom Energieinstitut der Westfälischen Hochschule: „Durch die Übertragung dieses innovativen Ansatzes auf die Entwicklung von Brennstoffzellen, erhoffen wir uns eine Steigerung im Gesamtwirkungsgrad als auch in der Langzeitstabilität.“ Gleichzeitig wollen die Forschenden den Einsatz geeigneter, kostengünstiger Katalysatormaterialien testen. Denn Materialien wie seltene Erden oder Platin tragen wesentlich zu den Kosten von elektrochemischen Energiewandlern – insbesondere im industriellen Maßstab – bei. Das Ziel ist ein Stack aus 30 Zellen mit einer Aktivfläche von jeweils 500 cm2 pro Zelle und einer Leistungsabgabe von bis zu 7,5 kW.

Stabile, langfristige und wirtschaftliche Versorgung

Die Firma ProPuls GmbH, eine Ausgründung der Westfälischen Hochschule, ist im Forschungsprojekt für die Entwicklung einer geeigneten Testinfrastruktur in intensiver Zusammenarbeit mit der Hochschule verantwortlich und kann dabei auf die Erfahrungen diverser projektierter Sonderanfertigungen im Prüfstandsbau zurückgreifen. Philipp Neuhaus, Teamleiter MSR-Technik bei ProPuls: „Auf dem geplanten Teststand wollen wir den im Projekt entwickelten industrienahen Stack dann mindestens 1.000 Stunden dynamisch betreiben.“ Die in den nächsten drei Jahren gesammelten Ergebnisse will das Projektteam als Grundlage für weitere Entwicklungsschritte nutzen.

Initiative H2Raum

Die Initiative H2Raum wird gefördert durch das Förderprogramm „T!Raum – TransferRäume für die Zukunft von Regionen“ des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Ziel des Förderprogramms ist, in strukturschwachen Regionen langfristig zukunftsweisende Innovationen und den Strukturwandel gleichermaßen voranzutreiben. Im Speziellen will der H2Raum dafür sorgen, dass die Wasserstoffakteure im Ruhrgebiet voneinander lernen, gemeinsam diskutieren und miteinander Wasserstoffprojekte entwickeln und durchführen. Der H2Raum adressiert dabei alle Interessierten vom Start-up über kleine und mittelständische Unternehmen, Hochschulen, Bildungs- und Forschungseinrichtungen über Studierende, Schülerinnen und Schüler bis in die Zivilgesellschaft hinein.

Die Westfälische Hochschule forscht seit über 20 Jahren im Bereich der Wasserstofftechnologie. Sie ist Partnerin zahlreicher regionaler und überregionaler Initiativen. Seit dem Wintersemester 24/25 bietet die Hochschule den Studiengang „Wasserstoffsysteme und Erneuerbare Energien“ an. Und mit dem „H2 Solution Lab“ entsteht – gefördert im Rahmen des 5-StandorteProgramms von Bund und Land NRW – ein zukunftsweisendes Wasserstofflabor an der Westfälischen Hochschule als wichtige Säule des Wasserstoffstandortes Gelsenkirchen.

Das Fraunhofer IEG beschäftigt sich als Einrichtung der Fraunhofer-Gesellschaft schwerpunktmäßig mit Geothermie, Energieinfrastrukturen sowie der industrienahen Wasserstoffforschung. Es leitet mit TransHyDE eines der drei Leitprojekte des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz zu Wasserstofftechnologien, entwickelt innovative Speicherlösungen und unterstützt bei der Integration von Wasserstofftechnologien in die Energiesysteme.

PM: Fraunhofer IEG

PB: Fraunhofer H2Raum – Projekt erforscht hydraulisch verpresste Brennstoffzellenstacks