Das Kompetenzfeld Wasserstoff des Fraunhofer IMWS wird mit Jahresbeginn 2022 in das Fraunhofer IWES integriert. In Leuna und Görlitz unterhält das Fraunhofer IWES damit zusätzliche Standorte, die auf unterschiedliche Schwerpunkte der Wasserstoffwertschöpfungskette ausgerichtet sind und weiter ausgebaut werden sollen. Damit will Fraunhofer nicht nur die Kompetenzbasis im Bereich Wasserstoff erweitern, sondern auch eine einmalige Infrastruktur schaffen: Drei Testfelder für Elektrolyseure und ihre Komponenten, die sich derzeit teilweise im Betrieb, teilweise im Aufbau befinden, werden aus einer Hand geführt.

Dafür wurde in den letzten zehn Jahren eine leistungsstarke Prüfinfrastruktur für rund 150 Mio. Euro auf- und ausgebaut. Im Zuge der Zusammenlegung des IMWS-Kompetenzfeldes mit den Wasserstoffaktivitäten des Fraunhofer IWES betreibt das Institut dann Elektrolyseur-Testfelder in Bremerhaven, Leuna und Görlitz. Sylvia Schattauer vom Fraunhofer IMWS wird zum Jahresbeginn kommissarische Institutsleiterin des Fraunhofer IWES und stellt mit Andreas Reuter die Doppelspitze des Instituts. Verbunden durch eine digital vernetzte Infrastruktur stehen beim Fraunhofer IWES dann Test- und Qualifizierungskapazitäten für Elektrolyseur- und Brennstoffzellensysteme von über 25 MW zur Verfügung.

Synergien schaffen

Die Einrichtungen ergänzen sich, was Synergien schafft: In Bremerhaven ist das Testzentrum direkt mit einer 8 MW-Windenergieanlage gekoppelt und nutzt ein virtuelles Netz zur Prüfung der elektrischen Eigenschaften von Elektrolyseuren, in Leuna ist ein direkter Anschluss an die chemische Industrie vorhanden und Kapazitäten für Power-to-X-Prozesse werden bereitgestellt und in Görlitz wird unter anderem die automatisierte Fertigung von Elektrolyseuren untersucht und optimiert.

„Erstmalig kann sektorübergreifend von der windbasierten Energieerzeugung bis zur Wirkung und Modellierung das Zusammenspiel großer regionaler Energieerzeugungs-, Speicherungs- und Verbrauchereinheiten demonstriert werden“, so Sylvia Schattauer.

Hohe Dynamik beim Wasserstoff

Die hohe Dynamik der Wasserstoff-Branche und die jeweiligen lokalen Gegebenheiten und Anforderungen hätten vor einigen Jahren gleich mehrere Fraunhofer-Experten auf die Idee für ein Elektrolyseur-Testfeld gebracht. So wurden parallel drei Labore mit individuellem Profil entwickelt und bereits teilweise gebaut. Der Bedarf an Prüfleistungen sei groß, da gerade das Zusammenspiel von Elektrolyseur und regenerativen Energien technisch eine immense Herausforderung darstellt - die fluktuierende Energieeinspeisung bringt die Systeme an ihre Grenzen. Die Elektrolyseure dafür zu optimieren, ihre Zuverlässigkeit, Effizienz und Wirtschaftlichkeit zu verbessern sei das Ziel der drei Hydrogen Labs.

Das Fraunhofer IWES will zeigen, dass Windenergie- und Wasserstoffproduktion sich bestens ergänzen: Wasserstoff als Energieträger macht Energie speicher- und transportierbar; bei hohem Windaufkommen sorgt er dafür, dass Windenergie nicht durch Abregelung verloren geht. Grüner Wasserstoff und seine Syntheseprodukte können erheblich zur Dekarbonisierung von Industrien wie Stahl und Chemie beitragen und seien daher ein zentraler Baustein der Energiewende.

Gemeinsam nach Lösungen suchen

„Wir freuen uns über die Zusammenlegung der Wasserstoff-Aktivitäten, denn so können Experten mit unterschiedlichen Hintergründen zusammen an Lösungen für das Energiesystem der nahen Zukunft arbeiten und das Gesamtsystem von der Wasserstoff-Erzeugung bis zur Netzintegration kompetent abdecken“, erläutert Institutsleiter Andreas Reuter.

Von den mehr als 300 Mitarbeiter des Fraunhofer IWES werden 35 im ausgebautem Geschäftsfeld Wasserstofftechnologie tätig sein. Es gebe zahlreiche Anknüpfungspunkte zwischen den Laboren, und auch in gemeinsamen Projekten werde bereits zusammengearbeitet. (amo)