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Elektrolyse: Weltmarktführer nutzt Freudenberg-Dichtungen
Ein deutsch-italienisches Unternehmen hat ein patentiertes Verfahren zur Erzeugung von grünem Wasserstoff entwickelt. Dabei setzt die Enapter AG auf flexible und leicht skalierbare Geräte. Ein Erfolgsfaktor: Dichtungen von Freudenberg Sealing Technologies.
Wie wird man eigentlich Weltmarktführer? Zum Beispiel, indem man ein wenig beachtetes Elektrolyseverfahren verfeinert und damit die Wasserstoffproduktion derart attraktiv macht, dass sich Firmen und Haushalte gleichermaßen angesprochen fühlen. Genau das hat die Enapter AG erreicht. Das deutsch-italienische Unternehmen fertigt Anlagen für die Anionenaustauschmembran-Elektrolyse (AEM: Anion Exchange Membrane). Bislang spielten diese im globalen Elektrolyse-Mix eine untergeordnete Rolle. Enapter ist auf dem Weg, dies zu ändern. Jan-Justus Schmidt ist als Mitgründer des Unternehmens überzeugt, „dass wir durch die Flexibilität unserer AEM-Elektrolyse mit den bislang führenden Verfahren konkurrieren können“. Das sind die Protonaustauschmembran-Elektrolyse (PEM: Proton Exchange Membrane) und die traditionelle alkalische Elektrolyse (AEL).
Ohne Dichtungen keine Elektrolyse.
Jan-Justus Schmidt, Mitgründer Enapter AG
Der Vorteil liegt auf der Hand: PEM-Elektrolyseure benötigen teure und seltene Edelmetalle wie Iridium. Die AEM-Stacks von Enapter kommen mit kostengünstigem Nickel und Stahl aus und produzieren dennoch äußerst reinen Wasserstoff. Das spart weitere Reinigungsprozesse. Zusätzlicher Pluspunkt ist der vergleichsweise einfache Aufbau der Enapter-Anlagen. Er erlaubt eine modulare Planung und Realisierung, was zugleich die Entwicklungszeiten neuer Stacks reduziert. Gegenüber der AEL punkten die AEM-Elektrolyseure, da die AEL für den Bau großer Anlagen ausgelegt ist. Dahingegen kann Enapter kleine AEM-Module zu wettbewerbsfähigen Kosten anfertigen und sich so interessante Märkte erschließen.
Modulare Lösungen
Unter dem Strich bietet Enapter in Europa konzipierte und gefertigte leistungsfähige Anlagen zu attraktiven Preisen. Die Basis bilden kleine 2,4-Kilowatt-Module, die sich rasch zu größeren Systemen zusammenfassen lassen. Enapter kann die Elektrolyseure so an die jeweiligen Bedürfnisse anpassen. Darüber hinaus bietet das Unternehmen Standardgrößen an. Etwa die Single-Core-Lösung des 2,4-Kilowatt-Elektrolyseurs. Oder die beiden Multi-Core-Anlagen AEM Flex 120, in denen 50 der 2,4-Kilowatt-Stacks verbaut sind, und die Megawatt-Lösung AEM Nexus, in der 420 dieser Stacks in einer Containerlösung gebündelt werden. „Diese Modularität macht unsere Technologie für den Wasserstoffmarkt attraktiv und zugänglich“, weiß Schmidt. „Sie ermöglicht damit die Energiewende für kleine und mittlere Unternehmen, aber auch für Haushalte.“
So eignet sich der Single-Core-Elektrolyseur in der Größe einer Mikrowelle für Eigenheime, die eine autarke Energieanwendung anstreben. „Die Energie der Sommersonne wird als grüner Wasserstoff in einem Speicher gesammelt und im Winter zur Wärmeerzeugung genutzt“, verdeutlicht Schmidt. Derweil nutzt seit Kurzem ein mittelständisches Klinkerwerk den AEM Flex 120. Mit ihm macht sich das Unternehmen beim energieintensiven Brennen der Klinkersteine vom Gas unabhängiger. Der Elektrolyseur von Enapter wandelt die Solarenergie vom Fabrikdach in grünen Wasserstoff um und führt ihn direkt der Produktion zu. Da die Stromkosten in der kommerziellen Elektrolyse den größten Teil der Gesamtkosten darstellen, sind erneuerbare Energien aus einer eigenen Erzeugungsanlage am günstigsten. Enapters Megawatt-Elektrolyseur eignet sich unter anderem besonders gut für Wasserstofftankstellen.
Elektrolysedichtungen
In den Elektrolyse-Stacks der Enapter AG sind an mehreren Dichtstellen verschiedene Dichtungslösungen von Freudenberg Sealing Technologies verbaut. Das ist möglich, da Freudenberg Sealing Technologies ein breites Portfolio an Dichtungslösungen bietet, von O-Ringen über Gaskets bis zu integrierten 2K-Dichtungskomponenten. Dabei können die Dichtungsexperten das Design und das Material der Dichtungen speziell an die Umgebungsbedingungen in Elektrolyseanwendungen anpassen, um flüssigen Elektrolyt, Sauerstoff und auch Wasserstoff in den dafür vorgesehenen Bereichen zu halten.
Kompetenz in Material, Design und Prozess für:
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Integrierte Dichtungslösungen
Dichtung angebunden auf Kunststoffrahmen oder Bipolarplatte
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O-Ringe und Gaskets
Rapid Prototyping bis Großserienfertigung
Energiewende für Industrie und Gewerbe
Mit Enapter-Produkten gelingt Unternehmen ein einfacher Einstieg in die Wasserstoffwirtschaft. „Die Firmen müssen gar nicht mit großen Investitionen starten. Sie können sich mit unseren Lösungen herantasten und mit der Zeit wachsen“, so Schmidt. „Kunden, die zunächst kleinere Anlagen erworben haben, setzen heute auf unsere Megawatt-Lösung. Und durch den Bedarf der Industrie nach grünem Wasserstoff sind unsere größeren Lösungen inzwischen stärker gefragt als noch vor einigen Jahren.“ Inzwischen kommen die AEM-Elekrolyseure von Enapter auf weltweit über 1,5 Millionen Arbeitsstunden. Das macht das Unternehmen zum Weltmarktführer in der AEM-Elektrolyse. Eine Software überwacht die Anlagen, um die Sicherheit und Verlässlichkeit zu gewährleisten. Zudem erlauben die Daten, die Anlagen weiterzuentwickeln. Mittlerweile beginnen etablierte Elektrolysehersteller, sich im vorkommerziellen Bereich mit der AEM-Elektrolyse zu befassen. Schmidt wertet das als positives Zeichen, da der Wettbewerb das AEM-Potenzial erkenne.
Entwicklung: Im italienischen Pisa fertigt Enapter seine patentierten AEM-Stacks.
Um selbst in den dynamischen Wachstumsmärkten Nordamerika und Fernost zu wachsen, greift Enapter auf die bereits bewährte Partnerstrategie zurück. Enapter trainiert und zertifiziert Partner, die die AEM-Elektrolyseure als Komponente einer Gesamtlösung vertreiben. In China ist Enapter sogar ein Joint Venture mit Wolong eingegangen. Das Unternehmen zählt zu den drei größten Elektromotorenherstellern der Welt. Von der Kooperation mit Wolong verspricht sich Schmidt den einfachen und schnellen Marktzugang für seine AEM-Elektrolyseure.
Große Dichtungskompetenz gefragt
Doch auch ein noch so gut konzipierter Elektrolyseur wäre nichts ohne die Leistungsfähigkeit der zahlreich in ihm verbauten Dichtungen. Fällt nur eine Dichtung aus, dann käme es zu einem Druckabfall, was den Stack beschädigen und die Wasserstoffproduktion unterbrechen würde. „Ohne Dichtungen keine Elektrolyse“, bringt es Schmidt auf den Punkt. Seit mehreren Jahren verbaut Enapter Dichtungen von Freudenberg Sealing Technologies, insbesondere dort, wo die Anforderungen an Qualität und Sicherheit besonders hoch sind. „Uns fasziniert der tolle Mix aus sehr hoher technischer Kompetenz und einem sehr guten menschlichen Umgang miteinander“, berichtet Schmidt. „Wir haben von Anfang an gemeinsam Lösungen erarbeitet und wirken überaus gut zusammen.“ Das beidseitige Verständnis für die Elektrolysetechnologie bildet folglich die Basis der langjährigen Kooperation. Auch wenn es darum geht, den Hochlauf der Produktion durch integrierte Dichtungslösungen zu ermöglichen, weiß Enapter den Dichtungsspezialisten als Problemlöser an seiner Seite. „Und über die Qualität der Materialien und die Prozesssicherheit bei Freudenberg Sealing Technologies müssen wir gar nicht erst reden, die sind beide top“, betont Schmidt.
Enapter sieht sich jedenfalls bestens gerüstet, das Wachstum der Wasserstoffindustrie mit seinen AEM-Anlagen zu fördern. Schließlich ist Schmidt sicher, dass „der Wagen der Wasserstoffwirtschaft auf globaler Ebene am Rollen ist. Er wird sich nicht aufhalten lassen. Und wir sind an Bord“.
Dieser Beitrag stammt aus unserem Unternehmensmagazin „ESSENTIAL“, in dem wir kontinuierlich über Trends und Schwerpunktthemen aus unseren Zielindustrien und -märkten berichten. Weitere Beiträge des Magazins finden Sie hier.
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