Mit Iridium-reduzierten Katalysatoren Kosten sparen

Im Rahmen des Forschungsprojektes Power-to-MEDME-FuE haben Forschende des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung Iridium-reduzierte Katalysatoren für die Wasserstoffelektrolyse entwickelt. Diese sollen die Kosten für die Erzeugung von Wasserstoff senken und seien, so eine Medienmitteilung, über ein einzigartiges Verfahren skalierbar.

Bei der Erzeugung von Wasserstoff in Elektrolyseuren werden Iridium-Katalysatoren verwendet. Das Edelmetall Iridium kommt jedoch nur selten vor und das macht die Nutzung kostspielig. Um die Herstellungskosten von Wasserstoff zu senken, haben Forscherinnen und Forscher am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) neuartige Katalysatoren für Elektrolyseure mit Protonenaustauschmembran entwickelt und synthetisiert. Laut Medienmitteilung kommt diese Art der Katalysatoren mit deutlich weniger Iridium aus als bislang üblich und weist keine Leistungseinbussen aus: «Unsere neu entwickelten Katalysatoren enthalten lediglich sieben Milligramm Iridium auf einer Fläche von 25 Quadratzentimetern, erreichen aber die Leistungsfähigkeit von Schichten mit viermal so viel Iridium», erläutert Christoph Gimmler, Leiter am Fraunhofer IAP. Laut der Forschungsgruppe haben erste Tests bestätigt, dass der Leistungsstandard erreicht wird, obwohl der Iridium-Gehalt deutlich geringer ist. Für die Langzeittests sucht das Forschungsteam Projektpartner.

Schlüsselvoraussetzung skalierbarkeit

Um die neu entwickelten Katalysatoren rasch wirtschaftlich konkurrenzfähig zu machen, setzen die Forschenden auf eine skalierbare Syntheseführung: die kontinuierliche Flusssynthese. Das am Fraunhofer IAP entwickelte und patentierte Verfahren ermöglicht es, so die Medienmitteilung, hochwertige und präzise definierte Katalysatornanopartikel im industriellen Massstab herzustellen. Dies ist eine Schlüsselvoraussetzung für den Übergang von der Wasserstoff- und Energieforschung hin zur kommerziellen Anwendung.

Projekt Power-to-MEDME-FuE

Das vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt geförderte Projekt lief vom Oktober 2023 bis Ende 2025. Ziel war es, die gesamte Wertschöpfungskette von Power-to-X-Produkten zu untersuchen – von der Erzeugung grünen Wasserstoffs aus erneuerbaren Energien bis hin zur Synthese von Methanol und DME – und diese technisch, ökonomisch, ökologisch und sozial zu bewerten.