Schlüsselmaterialien für die Wasserstoffwirtschaft – zuverlässig und nachhaltig

Wie sicher ist Wasserstoff als Energieträger der Zukunft? Welche Materialien müssen für die Nutzung von Wasserstoff ertüchtigt werden und wie sieht ihre Recyclingfähigkeit aus? Wie sehen effiziente Prozesse dafür aus?

Forscherteams aus der Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS und dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF zeigen aktuelle Entwicklungen rund um Erzeugung, Transport, Speicherung und Nutzung von Wasserstoff auf der HANNOVER MESSE, 22. bis 26. April 2024, Halle 13, Stand C16, am Stand der LandesEnergieAgentur Hessen LEA.

Zuverlässigkeit und Betriebsfestigkeit von Werkstoffen und Baugruppen der Wasserstoffwirtschaft

Gezeigt werden auf der Messe Prüfumgebungen, die am Fraunhofer LBF entwickelt werden. Sie dienen der zyklischen Werkstoffuntersuchung an Vollproben bzw. kleinen Bauteilen unter Druckwasserstoff für die schnelle und effiziente Absicherung von Komponenten aus wasserstoffbeaufschlagten Systemen. Darüber hinaus dienen sie der Beurteilung der Lebensdauer und der Medienbeständigkeit, da die Untersuchungen auch an Proben unter alkalischen oder sauren Bedingungen durchgeführt werden können, wie sie in Elektrolyseuren zu finden sind. In Einlagerungsuntersuchungen unter erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck verschiedener Gase können z. B. Kunsstoffproben beschleunigt gealtert werden, sodass bei einem Vergleich ihrer mechanischen Eigenschaften mit ungealterten Proben direkt Aussagen zu Materialeignung und Einsatzdauer für die jeweilige Anwendung möglich sind.

Diese Untersuchungen bilden die Basis für die Etablierung einer zuverlässigen und nachhaltigen Wasserstoffinfrastruktur.

Kreislaufwirtschaft für Systeme und Komponenten der Wasserstoffwirtschaft

In Bezug auf das Themengebiet Kreislaufwirtschaft stellen die Fraunhofer-Expertenteams ein vielseitig einsetzbares nachhaltiges Verfahren zur Aufbereitung von Brennstoffzellen vor. Der verifizierte Recyclingansatz aus mechanischer Vorbehandlung und chemischen Trennverfahren ist in der Lage, hochwertige Materialfraktionen, insbesondere aus wertvollen Katalysatormaterialien wie die Metalle der Platingruppe von den anderen Werkstoffen – im Fokus stehen hier flourbasierte Kunststoffe – zu trennen. Darüber hinaus wird eine Methode zur Trennung von CFK-Bauteilen in Kohlenstofffasern und Kunststoffmatrix vorgestellt.

Mehr Informationen zum Leistungszentrum Green Materials for Hydrogen – GreenMat4H_2:

Im Leistungszentrum-Wasserstoff Hessen »GreenMat4H₂« bündeln Fraunhofer IWKS und Fraunhofer LBF ihre Kompetenzen, um Konzepte für eine nachhaltige, geopolitisch unabhängige, effiziente und sichere Wasserstoffwirtschaft zu erarbeiten. Berücksichtigt wird der gesamte Lebenszyklus von Produkten und Systemen einer Wasserstoffökonomie, von der Erzeugung über Speicherung und Transport bis hin zur Nutzung und Wiederverwertung. Dabei fokussiert das Fraunhofer LBF auf die Zuverlässigkeit und Betriebsfestigkeit von mit Wasserstoff beaufschlagten Systemen; das Fraunhofer IWKS auf die Zirkularität und Rezyklierbarkeit von Komponenten.

Im Rhein-Main-Gebiet und darüber hinaus hat sich das Leistungszentrum-Wasserstoff Hessen als Kompetenzzentrum und Austauschplattform für die Akteure der Wasserstoffwirtschaft etabliert.

Quelle

Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF 2024