Sauber, leise, effizient

Das jüngst gestartete Forschungsprojekt "PROKOREI H2" der Dualen Hochschule Baden-Württemberg (DHBW) Mannheim macht die Energiewende für Haushalte und Betriebe greifbar. Ein neuartiger elektrochemischer Verdichter reinigt und komprimiert Wasserstoff – ganz ohne laute Motoren und verschleißanfällige Mechanik.

"Wasserstoff ist der Energieträger der Zukunft" – doch das umweltfreundliche Gas, von dem Prof. Dr. Sven Schmitz von der DHBW Mannheim spricht, hat Eigenschaften, die Forschende und Entwickler vor große Herausforderungen stellt: Es ist extrem flüchtig und benötigt enorm viel Platz. Um Wasserstoff effizient zu transportieren oder in Tanks zu speichern – sei es im Auto, im Betrieb oder im eigenen Keller – muss er stark komprimiert werden. Traditionelle Kompressoren nutzen dafür mechanische Kolben oder Pumpen. Diese sind jedoch oft laut, wartungsintensiv, verbrauchen viel Platz und bergen das Risiko, das Gas durch Schmieröle zu verunreinigen.

Prof. Dr. Sven Schmitz, Prof. Dr. Volker Schulz und Dr. Wilhelm Wiebe aus dem Forschungscluster ELCH (Elektrochemie) der DHBW Mannheim gehen mit dem Projekt PROKOREI H2 (Prototypenfertigung eines elektrochemischen Verdichters für die Kompression und Reinigung von Wasserstoff) nun einen neuen Weg: Sie entwickeln einen elektrochemischen Wasserstoffkompressor (EHC), der das Gas völlig geräuschlos und hocheffizient verdichtet – und es im selben Arbeitsschritt sogar reinigt.

Das Prinzip: Strom statt Kolbenkraft

Der Clou an der Mannheimer Entwicklung: Der Verdichter besitzt keine beweglichen Teile. Stattdessen wandert der Wasserstoff durch eine spezielle, hauchdünne Membran. Das System arbeitet verschleißfrei und schafft mühelos Drücke von 200 bar – optional sind sogar bis zu 800 bar möglich. Ein weiterer Vorteil für die Praxis: Nur reiner Wasserstoff schafft den Weg durch die Membran. Verunreinigungen werden automatisch herausgefiltert. Das ist besonders wichtig, da schon kleinste Verunreinigungen empfindliche Brennstoffzellen beschädigen können.

Ein Baustein für das energieunabhängige Zuhause

Durch seine kompakte und modulare Bauweise lässt sich der EHC flexibel anpassen. Er ist nicht nur für die Großindustrie gedacht: "Mit unserem skalierbaren elektrochemischen Verdichter ermöglichen wir es, dass Wasserstoff zukünftig von allen genutzt werden kann", betont der Projektleiter Prof. Dr. Sven Schmitz. So könnten in Zukunft beispielsweise Privathaushalte oder kleinere Handwerksbetriebe den überschüssigen Strom aus ihrer eigenen Photovoltaikanlage nutzen, um über einen Elektrolyseur "grünen Wasserstoff" zu erzeugen. Der Mannheimer Kompressor sorgt dann dafür, dass dieser sicher, rein und platzsparend im Haustank landet. Bei Bedarf wird das Gas wieder in Strom oder Wärme umgewandelt – die perfekte Formel für die persönliche Energieautarkie. 

Betriebe stärken: Aus dem Labor bis zur Serienproduktion 

Im Rahmen des Projekts PROKOREI H2 wird die Brücke von der reinen Laborforschung hin zur echten Anwendung geschlagen. Ziel ist es, die Fertigung dieses innovativen Verdichters von der Entwicklung bis hin zur Marktreife und dem späteren Vertrieb zu begleiten. Unterstützt wird das Projekt dabei auch durch wertvolle Impulse aus der Praxis und Transferpaten aus der Wirtschaft.

"Die Kombination von Verdichtung und Reinigung in einem elektrochemischen Prozess besitzt das Potenzial, industrielle Anwendungen signifikant zu vereinfachen und effizienter als bestehende Verfahren zu gestalten. Als Transferpate möchte ich im Projekt PROKOREI H2 dazu beitragen, die passenden Unternehmen für eine erfolgreiche Skalierung und Serienproduktion zu identifizieren und zu vermitteln", so Dr. Thilo Schenk, der neben Horst Schultz (Gründer der Stiftung Museum AutoVision in Altlußheim, die seit mehr als 20 Jahren über eine große Wasserstoff-Ausstellung verfügt) das Projekt begleitet. 

Mit dieser zukunftsweisenden Technologie beweist die DHBW Mannheim einmal mehr ihre Rolle als starke Partnerin für anwendungsorientierte Forschung und zeigt, wie die Energiewende von morgen schon heute in den regionalen Laboren Gestalt annimmt. 

Das Projekt wird zwei Jahre lang im Programm "Prototypenförderung für innovative Technologien" vom Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst BW sowie vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus BW gefördert.