Wasserstoff

Das Fraunhofer IMWS hat eine Vorreiterrolle bei Forschung und Entwicklung für den industriellen Einsatz von Grünem Wasserstoff und ist eines der führenden Institute in diesem Themenfeld innerhalb der Fraunhofer-Gesellschaft. Basierend auf der langjährigen Erfahrung des Instituts und den Kompetenzen in der Charakterisierung und Entwicklung von Werkstoffen zielen die aktuellen Arbeiten vor allem darauf ab, sichere Materialien, Komponenten und Systeme für die Wasserstoffwirtschaft zur Verfügung zu stellen. Die Aktivitäten des Instituts tragen zudem dazu bei, Investitions- und Betriebskosten zu reduzieren, um die Konkurrenzfähigkeit von Grünem Wasserstoff aus der Wasserelektrolyse im Vergleich zu fossilen Energieträgern sowie zu herkömmlichen Wasserstoff-Herstellungsverfahren wie der Dampfreformierung zu erhöhen. So kann Grüner Wasserstoff zum Schlüsselelement für die Energiewende und eine nachhaltige Chemieindustrie werden.

Da die Erzeugung und Speicherung von hochreinem Wasserstoff erhebliche Anforderungen an die Werkstoffe stellt, ist exzellentes Know-how in der Materialcharakterisierung und Diagnostik eine wichtige Voraussetzung. Vor allem mit Hilfe von mikrostrukturellen Verfahren analysieren und charakterisieren wir daher Materialien und Komponenten. Das umfasst den gesamten Prozess von der Erzeugung (Materialauswahl, Materialentwicklung, Leistungselektronik) über Speicherung (Hochdrucktanks) und Transport (Leitungen) bis hin zur Nutzung (Sensorbauteile, Aufklärung von Alterungseffekten) sowie der Integration ins Energiesystem (techno-ökonomische Bewertungen, Machbarkeitsanalysen, Simulation, Systemdesign). Der Schwerpunkt liegt dabei auf Rückschlüssen aus den Materialeigenschaften auf das Einsatzverhalten von Elektrolyse- und Brennstoffzellenkomponenten sowie Materialwechselwirkungen.

Durch die Zusammenarbeit der verschiedenen Geschäftsfelder des Instituts kann ein einzigartiges Angebot gemacht werden, das In-situ-Diagnostik mit Mikrostrukturdiagnostik verbindet und in Zusammenarbeit mit Partnern auch elektrochemische Bewertungen umfassen kann. Zudem kooperiert das Fraunhofer IMWS eng mit den Fraunhofer Hydrogen Labs sowie dem Leistungs- und Transferzentrum Chemie- und Biosystemtechnik.

 

Wir bieten:

• Bewertung der Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Materialien, Komponenten und Systemen für Elektrolyseure und Brennstoffzellen
• Fehleranalyse und Rückkopplung sowohl zum Material- und Systemdesign als auch zum Produktionsprozess
• Optimierte Leistungselektronik für Elektrolysetechnologien
  
• Hochauflösende Materialanalyse mittels REM/EDX, TEM und Tomographie, einschließlich Probenpräparation und Datenaufbereitung
  
• Entwicklung und Auswahl geeigneter gassensitiver Schichten
  
• Entwicklung leistungsfähiger Materialien für die verschiedenen Elektrolyseverfahren