Die Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (HTWD) arbeitet im Forschungsprojekt „Hy²Cycle“ im Rahmen der Sächsischen Wasserstoffunion mit den Technischen Universitäten in Dresden, Chemnitz und Freiberg zusammen. Ziel ist es, Elektrolyse- und Brennstoffzellen so zu entwickeln, dass sie am Ende ihres Lebenszyklus besser recycelt werden können.

Grüner Wasserstoff wird per Elektrolyse aus Wasser gewonnen und kann als Energiespeicher genutzt werden. In Brennstoffzellen wird er später wieder in Strom umgewandelt.

Recycling bereits in der Entwicklung berücksichtigt

Im Projekt werden Design, Materialauswahl und Herstellungsverfahren gemeinsam betrachtet. Bisher lag der Fokus bei Wasserstofftechnologien vor allem auf Effizienz und Leistung, während die Wiederverwertbarkeit der eingesetzten Materialien kaum berücksichtigt wurde.

„Die alkalische Hochdruckelektrolyse macht die energieaufwändige Herstellung von Wasserstoff effizienter und spart damit Energie und Kosten. Unser Projektpart besteht in der Konstruktion und Fertigung eines Druck-Alkali-Elektrolyseurs, bei dem möglichst alle Komponenten recycelbar sind“, so Projektleiter an der HTW Dresden Mathias Jäckel, Professor für Umform- und Trenntechnik.

Die Forschenden untersuchen unter anderem, wie sich Bauteile unter Betriebsbedingungen verändern und welche Materialien sich für eine spätere Wiederverwertung eignen. Daraus sollen Kriterien für Konstruktion und Fertigung abgeleitet werden. Auch der Einsatz seltener Rohstoffe wird dabei überprüft.

Digitaler Zwilling und Prototyp

Ein Teil der Arbeiten erfolgt zunächst virtuell. Mit einem digitalen Zwilling werden verschiedene Lösungsansätze simuliert und analysiert. Im weiteren Verlauf soll ein Prototyp eines Elektrolyseurs entstehen, bei dem möglichst viele Komponenten wiederverwendbar sind. Die Anlage dient ausschließlich als Grundlage für weitere Untersuchungen und kann auch in der Lehre eingesetzt werden.

Servopresse und für die Produktionstechnologie

Ergänzend zum Forschungsprojekt investiert die HTW Dresden in eine elektromechanische Servospindelpresse. Sie wird im Rahmen des Projekts „Sustainable Energy Press (SEP)“ aufgebaut und soll für Untersuchungen im Bereich Wasserstofftechnologien, Energiespeichertechnologien und Digitalisierung von Produktionstechnologien genutzt werden. Im Vergleich zu hydraulischen Pressen soll sie energieeffizienter und mit geringerem Wartungsaufwand arbeiten.

Projektlaufzeit und Förderung

Das Projekt läuft bis Dezember 2027 und wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.