HiHyPe: Neue AEM-Technologie für elektrochemische Wasserstoffkompressoren

Das Projekt HiHyPe entwickelt eine effiziente, edelmetallarme bis -freie AEM-Technologie für nachhaltigere elektrochemische Wasserstoffkompressoren und stärkt damit die Zukunft der Wasserstoffwirtschaft.

Im Projekt HiHyPe wird die AEM-Technologie für elektrochemische Wasserstoffkompressoren gezielt weiterentwickelt. Ziel ist es, die Effizienz und Nachhaltigkeit der Wasserstoffkompression durch neue Materialien deutlich zu steigern und zugleich den Einsatz kritischer Rohstoffe sowie PFAS zu reduzieren. Im Fokus stehen innovative Membranen, neue Katalysatoren und poröse Trägersubstrate auf Kohlenstoff- und Metallbasis. Perspektivisch kommen PFAS-arme bis PFAS-freie Polymere sowie katalytische Materialien mit reduziertem Anteil an Metallen der Platingruppe (PGM) zum Einsatz, um die Technologie langfristig ressourceneffizienter und nachhaltiger zu gestalten.

Die Wasserstoffverdichtung ist ein zentraler Schritt der Wasserstoffwirtschaft. Elektrochemische Wasserstoffkompressoren bieten dabei Vorteile gegenüber mechanischen Systemen: Sie ermöglichen hochreinen Wasserstoff, senken potenzielle Sicherheitsrisiken und vermeiden Nachteile wie Materialverschleiß sowie hohen Wartungsaufwand. HiHyPe entwickelt diese Technologie weiter und reduziert zugleich den Einsatz von PFAS und PGM.

Im Projekt werden leistungsfähige und kosteneffiziente Elektrokatalysatoren sowie optimierte Anoden- und Kathoden-Katalysatorschichten entwickelt, um die elektrochemische Leistung gezielt zu steigern. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf fortschrittlichen AEM-Membranen mit geringerer Wasserstoffdurchlässigkeit, höherer Hydroxidleitfähigkeit und verbesserter mechanischer Stabilität. Grundlage sind kommerziell verfügbare Ionomere, die gezielt weiterentwickelt werden.

Darüber hinaus untersucht das Projekt systematisch elektrochemische Verluste, die Faraday-Effizienz sowie relevante Alterungsmechanismen der Systeme. Erweiterte Diagnostikmethoden, unter anderem mit eigens entwickelten Wasserstoff-Referenzelektroden, ermöglichen dabei ein detailliertes Verständnis der zugrunde liegenden Prozesse.
Da beim Betrieb elektrochemischer Wasserstoffkompressoren hohe Differenzdrücke entstehen können, kommen spezielle Testzellen mit innovativer elektrochemischer Vermessung zum Einsatz. Diese ermöglichen realitätsnahe Untersuchungen und liefern wichtige Daten für die Weiterentwicklung der Technologie.

HiHyPe ist besonders für kleine und mittlere Unternehmen aus den Bereichen Brennstoffzelle und Elektrolyse relevant. Der Stack-Aufbau ist vielfach bereits bekannt, während die Weiterentwicklung der Membran-Elektroden-Einheit neue Innovationspotenziale eröffnet. Materialscreening und Optimierungsprozesse schaffen dabei eine wichtige Grundlage für den Technologietransfer.

Das Projekt liefert Grundlagenwissen und praxisnahe Leitlinien für die Weiterentwicklung der AEM-basierten elektrochemischen Wasserstoffkompression. Langfristig eröffnet dies Perspektiven für kostengünstigere, ressourceneffizientere Systeme mit geringerer Abhängigkeit von PFAS und kritischen Edelmetallen.

Projektinfos

Projekttitel: Innovative und sichere Leistungsoptimierung der elektrochemischen Wasserstoffkompression (EHC) mit sowohl edelmetallhaltigen als auch edelmetallfreien Katalysatoren in Hydroxidionenaustausch-Membransystemen (AEM)

Projektpartner:

  • ZBT
  • fem Forschungsinstitut

Projektlaufzeit: 01.02.2026 bis 31.07.2028

Projektvolumen: 274.964,42 €

Förderung: IGF

Kontakt

Fragen zum Projekt beantwortet gerne

Enado Pineti
+49 203 7598-3133
Porträt des Mitarbeiters Enado Pineti

Medien

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