pAST-EL – Prädiktive AST-Protokolle für die Alkalische Elektrolyse

Datenbasierte Modelle zur verbesserten Lebensdauerprognose

Die Lebensdauer von Elektrolyseuren unter realen, dynamischen Betriebsbedingungen zuverlässig vorherzusagen ist eine zentrale Herausforderung für die wirtschaftliche Produktion von grünem Wasserstoff. Klassische beschleunigte Alterungstests (Accelerated Stress Tests, AST) liefern zwar schnell Degradationsdaten, sind aber nur eingeschränkt geeignet, um daraus die Langzeitdegradation unter wechselnden realen Betriebsbedingungen vorherzusagen.

Mit Machine Learning zu belastbaren Lebensdauermodellen

Die Lebensdauer von Elektrolyseuren unter realen, dynamischen Betriebsbedingungen zuverlässig vorherzusagen ist eine zentrale Herausforderung für die wirtschaftliche Produktion von grünem Wasserstoff. Klassische beschleunigte Alterungstests (Accelerated Stress Tests, AST) liefern zwar schnell Degradationsdaten, sind aber nur eingeschränkt geeignet, um daraus die Langzeitdegradation unter wechselnden realen Betriebsbedingungen vorherzusagen.

Im Projekt pAST-EL entwickeln ZBT und DLR daher neuartige prädiktive Accelerated Stress Tests (pAST). Die Testprotokolle werden gezielt so gestaltet, dass sie innerhalb möglichst kurzer Testzeiten eine besonders aussagekräftige Datengrundlage für Lebensdauervorhersagemodelle erzeugen.

Der Ansatz wird an der alkalischen Elektrolyse (AEL) experimentell validiert. Dazu werden pAST-basierte Zelltests und Langzeitmessungen unter realitätsnahen dynamischen Betriebsbedingungen durchgeführt. Mit den Messdaten werden Machine-Learning-basierte Lebensdauermodelle entwickelt und validiert. Darauf aufbauend sollen kritische Betriebszustände identifiziert und lebensdaueroptimierte Betriebsstrategien abgeleitet werden. Anschließend wird deren Einfluss auf Degradation, Wasserstoffgestehungskosten und Treibhausgasintensität untersucht.

Die entwickelte Methodik soll technologieübergreifend nutzbar sein. Protokollentwicklung, Lebensdauervorhersage und entsprechende Software-Werkzeuge werden deshalb als offene, anwenderspezifisch anpassbare Methoden bereitgestellt.

Projektinfos

  • Projektakronym: pAST-EL

  • Projekttitel: Prädiktive AST-Protokolle für die Alkalische Elektrolyse – Datenbasierte Modelle zur verbesserten Lebensdauerprognose
  • Laufzeit: 1.8.2026 – 31.7.2029

  • Fördersumme (ZBT-Anteil): 250.000 €

  • Förderprogramm und Projektnummer: Industrielle Gemeinschaftsforschung; IGF_2026_02903
  • Projektpartner:

    • Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Institut für Technische Thermodynamik

    • ZBT – Zentrum für BrennstoffzellenTechnik GmbH

Ansprechperson

Florian Kuschel
+49 203 7598-2347

Kompetenzen

Das Vorhaben baut auf den umfangreichen Kompetenzen des ZBT in den Bereichen Elektrolyse, Mess- und Prüftechnik, Alterungsuntersuchungen sowie Modellierung und datenbasierte Analyse auf. Die vorhandene Testinfrastruktur und Expertise ermöglichen die experimentelle Untersuchung und Bewertung von Elektrolyseuren unter dynamischen Betriebsbedingungen und stehen auch Industriepartnern im Rahmen von Entwicklungsdienstleistungen und Auftragsforschung zur Verfügung.

  • Mess- und Prüfdienstleistungen – Experimentelle Untersuchung und Charakterisierung von Elektrolyseuren und Wasserstoffsystemen unter realitätsnahen Betriebsbedingungen.
  • Modellierung und Simulation – Modellbildung, datenbasierte Analyse und Simulation zur Bewertung und Optimierung von Wasserstoff- und Elektrolysesystemen.
  • Entwicklungsdienstleistungen – Entwicklung, Erprobung und Optimierung von Komponenten und Systemen für die Wasserstoff- und Elektrolysetechnik.

 

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