Freudenberg Sealing Technologies (FST) befindet sich mit dem führenden Hersteller von AEM-Elektrolyseuren auf Wachstumskurs.
Stellen wir uns ein Einfamilienhaus vor, das im Sommer grünen Strom mittels Photovoltaikanlage auf dem Dach produziert. Monate später, im Winter, wird dieses Haus mit genau dieser im Sommer gewonnenen grünen Energie beheizt. Ohne dass dafür eine riesige Batterie zum Speichern des Stroms notwendig ist.
Es braucht dazu nur drei Komponenten: erstens einen Elektrolyseur, der im Sommer den grünen Strom in grünen Wasserstoff verwandelt; zweitens einen Tank zum Lagern des erzeugten Wasserstoffs; drittens eine Brennstoffzelle, die den gespeicherten Wasserstoff im Winter wieder zu Strom und Wärme macht. Für diesen letzten Schritt könnte auch eine schon heute handelsübliche Gasheizung genügen, die „H2-ready“ ist.
Mittels Elektrolyse Wasserstoff aus Wasser erzeugen
Dies ist nur eines der unzähligen Einsatzszenarien, für die sich die sogenannten AEM-Elektrolyseure der Enapter AG (www.enapterag.de) eignen. Zur Erklärung: Es gibt unterschiedliche Verfahren, mittels Elektro-lyse aus Wasser Wasserstoff herzustellen. Diese Verfahren verfügen über unterschiedliche Stärken und eignen sich für unterschiedliche Anwendungen. Enapter ist ein deutsch-italienisches Technologieunternehmen, das sich auf Elektrolyseur-Module für die Herstellung von grünem Wasserstoff im AEM-(Anionen-Austausch-Membran)-Verfahren spezialisiert hat. Für diese Elektrolyse-Technologie ist Enapter aktuell der Ansprechpartner schlechthin im Markt. FST ist als Entwicklungspartner beim rapiden Ausbau dieses Geschäfts mit an Bord!
Das AEM-Verfahren passt nach jetzigem Forschungs- und Entwicklungsstand vor allem für den Einsatz im Privaten sowie für mittelständische gewerbliche Anwendungen. Enapter-AEM-Elektrolyseure laufen beispielsweise in Glasmanufakturen oder Ziegeleien. Für Großbedarfe, zum Beispiel eines Stahlwerks, eignen sich andere Elektrolyseverfahren besser.
Sechs Dichtstellen pro Zelle
Zuhörende können kaum folgen und kommen aus dem Staunen nicht heraus, wenn Christoph Reissenweber, Key Account- und Projektmanager Hydrogen Technologies bei Sales General Industry, von Stückzahlen, Zuwachsraten, Wachstumszielen, von laufenden und künftig geplanten Projekten spricht, die FST mit Enapter bereits verfolgt und plant. „Enapter steht aktuell an der Schwelle von der Kleinserien- zur Großserienfertigung. Wir begleiten und unterstützen das Unternehmen dabei proaktiv und entwickeln verlässliche Lösungen für aktuelle und künftige Elektrolyseur-Generationen“, erklärt er.
Ein AEM-Elektrolyse-System besteht grundsätzlich aus einem oder mehreren kombinierten Stacks, die durch das sogenannte Balance-of-Plant ein Gesamtsystem bilden. Enapter bietet mit den AEM-Stack-Modulen eine Plug-and-Play-Lösung an, die ermöglicht, bis zu 450 Kilogramm Wasserstoff pro Tag herzustellen. Enapter-Stacks bestehen aus 25 Einzelzellen, die an je sechs Dichtstellen in fünf verschiedenen Dichtungsdesigns zueinander abgedichtet sein müssen. Das bedeutet: Ein Stack hat mehr als einhundert Dichtstellen! Ein kompletter Elektrolyseur wiederum besteht oftmals aus mehreren Hundert solcher Stacks – womit sich die enorm hohen Stückzahlen im Dichtungsgeschäft mit Enapter erklären lassen.
Für drei Dichtungen hat FST Ende 2023 den Serienauftrag und gleichzeitig die Bestellungen für das erste Halbjahr 2024 erhalten. Für die vierte Dichtstelle läuft aktuell ein verkürztes Validierungsverfahren. Bei den ersten drei Serienaufträgen handelt es sich um O-Ringe. Die Komplexität der vierten Dichtstelle erfordert ein asymmetrisches Dichtungsdesign, Fachbegriff Gasket, das FST eigens für Elektrolyseanwendungen unter hohem Druck konzipiert hat. Der Serienstart dieser Gasket ist schon für diesen Sommer anvisiert. Mit dieser Premiumlösung werden sowohl das im Elektrolyseur eingesetzte Elektrolyt (eine Kalilauge) als auch der Wasserstoff in den gewünschten Bereichen gehalten. Dazu passt der Kunde sogar das Design des thermoplastischen Zellrahmens an.
Rapid Prototyping
Damit nicht genug. Für die nächste – nicht mehr runde, sondern rechteckige, leistungsstärkere – Elektrolyseurgeneration entwickelt FST für Enapter eine 2-K-Lösung, die alle Dichtungen direkt in den Kunststoff-Zellrahmen integriert: ein riesiger Mehrwert für den Kunden! „Dafür gehen wir sogar in Vorleistung. Wir entwickeln aktuell unsere Kompetenzen und Fähigkeiten, um Enapter in Zukunft den thermoplastischen Zellrahmen mit integrierten Dichtungen zur Verfügung zu stellen. Erste Prototypen der Zellrahmen liegen bereits vor. Im hauseigenen Rapid-Prototyping-Service werden kleine Mengen aller für diese integrierte Lösung erforderlichen Gaskets hergestellt. So können wir zielgenau entwickeln und qualifiziert testen“, erläutert Reissenweber.
Übrigens: Auch für die anderen Elektrolyseverfahren hat FST anwendungs- und kundenspezifische Lösungen in petto und zahlreiche Projekte laufen.
