Elektrolyse

Zur Herstellung von Wasserstoff über die Elektrolyse von Wasser entwickelt und betreibt ZBT Labortestzellen, die der Charakterisierung von Zellkomponenten, wie Membranen, Katalysatoren und Stromverteilern, dienen. Untersucht werden Materialien für die PEM-Elektrolyse sowie die alkalische Membranelektrolyse (AEM-Elektrolyse: Anion Exchange Membrane Elektrolyse).

Neben der Untersuchung von Komponenten, die von Partnern oder Auftraggebern bereitgestellt werden, erfolgen auch Analysen von Stromverteilern oder Membranen, die bei ZBT über Sprüh- oder Rakelprozesse katalytisch beschichtet wurden.

Für den Betrieb und die Charakterisierung von Einzelzellen und Stacks stehen unterschiedliche Teststände und Zellkonzepte zur Verfügung. Es können Strom-Spannungs-Kennlinien und elektrochemische Impedanzspektren aufgenommen und analysiert werden.

• Auslegung und Konstruktion von Testzellen
• Entwicklung und Test von Elektroden im Labormaßstab
• Aufbau und Betrieb von Testzellen und Stacks
• Untersuchungen zur beschleunigten Alterung einschließlich Simulation des Betriebsverhaltens von Elektrolyse-Zellen
• Betrieb und Charakterisierung von Elektrolyse-Systemen
• Ermittlung von Strom-Spannungs-Kennlinien
• Impedanzspektroskopie
• Strömungsuntersuchungen an Elektrolysezellen

Für unsere Arbeit steht uns eine umfangreiche Infrastruktur zur Verfügung, die es uns erlaubt, sowohl die Herstellung der Einzelkomponenten zu erforschen als auch die Ergebnisse in realitätsnaher Umgebung zu validieren.

• Außengelände mit der Möglichkeit zur Aufstellung und Testung Container-basierter Elektrolysesysteme bis ca. 150 kW elektrischer Anschlussleistung
• Elektrolyse-Stack-Teststand bis 35 bar (Anode und Kathode), 2.000 A, 40 kW
• Testplätze für Einzelzellen und Klein-Stacks
• Ex-Situ Analytik (Materialkennwerte, 3D Scan)
• Unterschiedliche Softwaretools (CAD/CFD/CAM und Multiphysics)

Elektrolyse-System-Tests:

• maximale Anschlussleistung aktuell ca. 150 kW
• weitere Anforderungen systemabhängig
• Produktgasanalyse im Qualitätslabor HyLab

Elektrolyse-Stapel-Tests

• Maximal-Leistung elektrisch: 40 kW
• Maximaldruck Anode und Kathode: 35 bar
• Elektrolyse-Typen: Niedertemperatur-PEM-Elektrolyse-Stapel
• Wassereinspeisung & Temperierung auch kathodenseitig möglich
• Online Analyse von O₂/H₂ & H₂/O₂
• Gamry Reference 3000 AE + 30k Booster
• Produktgasanalyse im Qualitätslabor HyLab