HiHyPe – Neue AEM-Technologie für elektrochemische Wasserstoffkompressoren

Im Projekt HiHyPe wird die AEM-Technologie für elektrochemische Wasserstoffkompressoren gezielt weiterentwickelt. (AEM = Anion Exchange Membrane / Anionenaustauschmembran) Ziel ist es, die Effizienz und Nachhaltigkeit der Wasserstoffkompression durch den Einsatz neuer Materialien deutlich zu steigern und zugleich die Verwendung 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.

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 werden im Projekt systematisch elektrochemische Verluste, die Faraday-Effizienz sowie relevante Alterungsmechanismen der Systeme untersucht. 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.