Die KS Gleitlager GmbH, ein Tochterunternehmen von Rheinmetall, fungierte in den vergangenen drei Jahren als Konsortialführer des vom Bund geförderten Projekts „Edelmetallfreie Elektroden für die nächste Generation der alkalischen Elektrolyse“ (E2ngel). Das Vorhaben ist Teil der Nationalen Wasserstoffstrategie. Ziel war die Weiterentwicklung der Wasserelektrolyse durch den Einsatz edelmetallfreier Katalysatoren, um Leistungsdichte und Wirkungsgrad gegenüber bestehenden Systemen zu erhöhen.
Im Projektverlauf wurden Elektroden entwickelt, die eine höhere Leistungsdichte ermöglichen und zugleich den Wirkungsgrad der Elektrolyse steigern. Damit lassen sich die spezifischen Kosten der Wasserstofferzeugung senken, unter anderem durch geringeren Materialeinsatz und reduzierte Systemkosten.
Die Entwicklungsarbeiten umfassten sowohl die Katalysator- als auch die Prozessentwicklung. Dabei kamen Kompetenzen aus der Materialentwicklung, metallischen Beschichtung sowie aus verschiedenen Umform- und Fügetechnologien zum Einsatz. Die Qualifizierung und Validierung erfolgte durch die Projektpartner Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und McPhy Energy Deutschland. Am DLR-Institut für Technische Thermodynamik wurden unterschiedliche Entwicklungsvarianten getestet, bevor sie in der abschließenden Projektphase bei McPhy in Elektrolyseursystemen erprobt wurden.
Die Ergebnisse zeigen, dass die edelmetallfreie Elektrodentechnologie die angestrebten Zielwerte bei Zellspannung und Stromdichte erreicht. Damit bietet sie eine skalierbare Alternative zu Elektrodenlösungen auf Basis kritischer Edelmetalle.
Der nächste Schritt ist die Überführung in die Pilotproduktion. Der Produktionsstart ist für das kommende Jahr am Standort St. Leon-Rot geplant. Die Fertigungslinie ist für Elektrodengrößen von bis zu zwei Metern ausgelegt und damit für den Einsatz in Elektrolyseursystemen im Multi-Megawatt-Bereich konzipiert. Aspekte der industriellen Skalierbarkeit wurden bereits bei der Auswahl der Fertigungs- und Prozesstechnologien berücksichtigt.
