10.10.2024 Sicherheit, Effizienz und Nachhaltigkeit in der Wasserstoffwirtschaft

In der Wasserstoffwirtschaft spielen Elektrolyseure und Brennstoffzellen eine entscheidende Rolle. In diesen elektrochemisch aktiven Komponenten und in Strukturelementen kommen oft Kunststoffe zum Einsatz, z.B. als Dichtung, Tank oder Gehäusematerialien. Dort sind sie Gasen und Flüssigkeiten ausgesetzt, häufig mit sauren oder alkalischen Eigenschaften. Für diese Kunststoffe fehlen häufig Erkenntnisse zu ihren Langzeiteigenschaften in diesen Bedingungen, z.B. unter Wasserstoffgas. Oft handelt es sich bei den eingesetzten Materialien um  Fluorpolymere, diese sind wegen neuer Umweltvorschriften in Bezug auf PFAS möglicherweise nicht mehr zukunftssicher. Für die unterschiedlichen Komponenten müssen daher entsprechende Substitutionsmaterialen identifiziert werden.

Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF hat u.a. das Projekt "Elastolox - Elastomere unter alkalisch-oxidativen Bedingungen für elektrochemische Wandler bewerten" für November 2024 geplant. Gesucht werden weitere Partner, um gemeinsam die Eignung von Elastomeren für den Einsatz in Elektrolyseuren und Brennstoffzellen unter oxidativ-alkalischen Bedingungen zu untersuchen. Dabei sollen auch mögliche Substitutionsmaterialien für PFAS-Werkstoffe betrachtet werden. Insbesondere in Bezug auf Langlebigkeit und Lebensdauer sollen alternative und zuverlässig funktionierende Kunststoffe für diese spezifische Bedingungen getestet und bewertet werden.

In Bezug auf das Themengebiet Kreislaufwirtschaft stellt man ein vielseitig einsetzbares, nachhaltiges Verfahren zur Aufbereitung von Brennstoffzellen vor. Der verifizierte Recyclingansatz aus mechanischer Vorbehandlung und chemischen Trennverfahren ist in der Lage, hochwertige Materialfraktionen, z.B. Metalle der Platingruppe (Katalysatormaterialien), von anderen Werkstoffen zu trennen. Dabei stehen außerdem fluorbasierte Kunststoffe im Fokus. Darüber hinaus wird eine Methode zur Trennung von CFK-Bauteilen in Kohlenstofffasern und Kunststoffmatrix vorgestellt.