Die Wasserstoffelektrolyse bezeichnet die Aufspaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff durch den Einsatz von elektrischer Energie.
Dabei wird zwischen drei Arten unterschieden:
Elektrolyse kann sowohl als Niedrigtemperatur- als auch als Hochtemperaturverfahren durchgeführt werden. Bislang werden überwiegend bereits weit entwickelte Verfahren mit niedrigen Temperaturen wie die alkalische Elektrolyse oder die Elektrolyse über Protonen-Austausch-Membranen eingesetzt. Die alkalische Elektrolyse ist bereits seit über 100 Jahren im Einsatz und für kommerzielle Großprojekte einsatzbereit. Die PEM-Elektrolyse ist eine deutlich jüngere Technologie, ebenfalls bereits kommerziell verfügbar, aber weist noch großes Potenzial für technische Entwicklungen und Kostenreduktionen auf. Hochtemperaturverfahren wie die Hochtemperaturelektrolyse sind heute noch nicht ausgereift und befindet sich im Pilotstadium, es gibt bereits Demonstrationsprojekte für HTEL-Verfahren, für die kommerzielle Nutzung reicht der Technologiereifegrad allerdings noch nicht aus. Es wird erwartet, dass HTEL zukünftig an Bedeutung gewinnen wird. Bei der Festoxid-Elektrolyse (engl. „SOEC“) als Hochtemperaturelektrolyse ist eine hohe Effizienz und damit eine Reduzierung des Strombedarfs der Elektrolyse erreichbar, da die Abwärme anderer Prozesse wie der Methanisierung, der Methanolsynthese oder des Fischer-Tropsch-Verfahrens genutzt werden kann.
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