PARZELL: Qualitative und quantitative PFAS-Analyse im realitätsnahen PEM-Elektrolyse- und ‑Brennstoffzellen-Betrieb

PFAS-haltige Materialien, insbesondere ionenleitfähige Ionomere und Membranen, sind bislang zentrale Bestandteile dieser Wasserstofftechnologien. Gleichzeitig geraten PFAS wegen ihrer hohen Persistenz, möglicher Umweltakkumulation und gesundheitlicher Risiken zunehmend in den Fokus regulatorischer Diskussionen. PARZELL entwickelt daher belastbare Methoden zur Probenahme und Analyse von PFAS-Emissionen im Labormaßstab und testet diese mit kommerziellen und selbst hergestellten MEA.

Ein Schwerpunkt liegt auf dynamischen Lastprofilen unter realitätsnahen Bedingungen. Für PEMWE orientieren sich diese an Strom aus Wind- und Photovoltaikanlagen, für PEMFC an Fahrprofilen auf Basis des Vehicle Energy Consumption Calculation Tool (VECTO). Untersucht werden Gas- und Flüssigphasen, um Emissionspfade und mögliche Akkumulationseffekte umfassend zu erfassen. Dafür kombiniert das Projekt speziell angepasste Probenahmeverfahren mit maßgeschneiderter Analytik.

Das Probenahme-Setup wird zunächst für eine PEMWE-Zelle entwickelt und anschließend auf einen PEMFC-Teststand übertragen. Ergänzend untersucht PARZELL Verfahren zur Reduktion oder Eliminierung nachgewiesener PFAS-Emissionen, etwa durch elektrochemische Zersetzung oder Adsorptionsverfahren. Diese Arbeiten erfolgen im Rahmen von Verwertungs- und Anwendungsoptionen (vAW) und schaffen eine Grundlage für neue technische Lösungen zur Emissionsminderung in Wasserstofftechnologien.

Darüber hinaus entwickelt das Projekt mathematische Korrelationen zwischen den Betriebsbedingungen von PEM-Elektrolyseuren und Art sowie Menge nachgewiesener PFAS. So sollen mögliche PFAS-Bruchstücke im Betrieb künftig besser vorhergesagt werden. Die Ergebnisse schaffen eine wissenschaftlich fundierte Grundlage für Umweltbewertungen, emissionsarme Produkte und die langfristige Minimierung von PFAS-Emissionen.