Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST
Laboranlage zur Abtrennung von hochreinem Wasserstoff aus Gasgemischen mit Palladium-Membranen.
Konversion von Abfallstoffen zu hochreinem, klimaneutralem, grünem Biowasserstoff
Verbundvorhaben Pure_Bio_H2
Herausforderung
Bis 2030 wird in Deutschland ein Wasserstoffbedarf von 90 – 110 TWh erwartet. Dem gegenüber steht eine heimische grüne Wasserstoffproduktion von voraussichtlich nur bis zu 14 TWh. Diese Lücke droht die Importabhängigkeit zu erhöhen oder einen verstärkten Einsatz fossiler Wasserstoffquellen zu verursachen. Ziel des Projekts Pure_Bio_H2 war es daher, einen skalierbaren und nachhaltigen Pfad zur Erzeugung von hochreinem, klimaneutralem Wasserstoff aus biogenen Reststoffen zu entwickeln und so einen Beitrag zur nationalen Wasserstoffstrategie zu leisten.
Lösung
Das Konsortium entwickelte eine durchgängige Prozesskette von der Auswahl geeigneter Reststoffe über das thermo‑katalytische Reforming bis hin zur membranbasierten Wasserstoffabtrennung. Am Fraunhofer IST kamen dabei spezielles Know-how in der PVD-Beschichtung von Pd-Ag-Membranen, in der Prozess- und Materialentwicklung sowie eine eigens aufgebaute Einzelrohr-Testkammer zur Charakterisierung unter realitätsnahen Bedingungen zum Einsatz.
Mehrwert
Im Projekt Pure_Bio_H2 wurde eine durchgängige Prozesskette zur Umwandlung biogener Reststoffe, insbesondere aus der Papierindustrie, in hochreinen, klimaneutralen Wasserstoff entwickelt. Die erarbeitete Testinfrastruktur, Demonstrator-Design sowie die Wirtschaftlichkeitsanalyse belegen die technische Umsetzbarkeit und wirtschaftliche Perspektive dieses Ansatzes. Aufbauend darauf sind weiterführende Membran- und Demonstratorprojekte geplant.
