Abstract No.:	7655
Scheduled at:	Wednesday, September 21, 2022, TZ 4 und TZ 5 2:00 PM Forschung und Entwicklung II
Title:	Elektrolyse für grünen Wasserstoff - Diffusionsschweißen macht's möglich
Authors:	Wilfried Behr* / Forschungszentrum Jülich GmbH, D Dirk Federmann / FZJ, D Holger Janssen/ FZJ, D Patrick Müller/ PVA, D
Abstract:	Ein wichtiger Baustein zukünftiger Energiesysteme, nachhaltiger Industrieproduktion und emissionsfreien Verkehrs wird die Verfügbarkeit von Wasserstoff aus erneuerbar erzeugter elektrischer Energie sein. Wasserstoff kann gasförmig gespeichert und als Rohstoff oder Energieträger genutzt werden. Entscheidend für die Nutzung von Wasserstoff wird es sein, diesen in großen Mengen aus Solar- und Windstrom produzieren zu können. Naheliegend ist hierbei der Einsatz der Wasser-Elektrolyse. Bei der Elektrolyse wird elektrische in chemische Energie umgewandelt; durch Wasserzerlegung in Wasserstoff und Sauerstoff. Das Verfahren wurde bereits im frühen achtzehnten Jahrhundert entwickelt, aber Elektrolyse-Wasserstoff ist in Konkurrenz zu anderen Energieträgern auch heutzutage immer noch nicht „marktfähig“. Fortschritte in der Entwicklung neuartiger Elektrolyseure konnten bisher nur im Labormaßstab erzielt werden. Mit der PEM-Elektrolyse - Protonenleitende-Membran-Elektrolyse- soll im Forschungszentrum Jülich das „Living Lab Projekt“ mit einem 400 kW Elektrolyseur zeigen, dass der Sprung aus dem Labor in die großtechnische Anwendung möglich ist. Dazu war die Entwicklung großformatiger Elektrolyseure erforderlich, deren Komponenten aus Titan durch ein geeignetes Fügeverfahren - das Diffusionsschweißen - hergestellt werden mussten. Das Diffusionsschweißen von Titan-Bauteilen wurde durch umfangreiche prozesstechnische Entwicklungsstudien so weiterentwickelt, dass es die hohen Anforderungen an Werkstoffeigenschaften, Geometrie und Leckagerate der Elektrolyseurbauteile auch unter Beachtung wirtschaftlicher Aspekte erfüllen kann.

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