Mit der AEM-Elektrolyse will Enapter die dezentrale Wasserstofferzeugung attraktiv und kostengünstig machen. Für das Mikrowellen große Gerät prämiert unsere Jury das Unternehmen als einen der Gigawatt Gewinner der pv magazine storage highlights, die wir unter den Ausstellern der Energy Storage Europe vergeben und bis zum Start der Veranstaltung am 10. März sukzessive veröffentlichen.

Das Herz des kleinen Elektrolyseurs, der die Größe einer Mikrowelle hat, ist eine so genannte  Anionen-Austausch-Membran, auf Englisch als AEM abgekürzt, durch die es sich von den PEM-Elektrolyseuren mit Protonen-Austausch-Membranen auf dem Markt unterscheidet. Der Vorteil sei, dass bei der Enapter-Technologie keine Säuren zum Einsatz kommen, die stark korrodierend wirken. Dadurch würden für die Elektroden keine teuren Edelmetalle benötigt.

Bei der anvisierten Lebensdauer von 30.000 Stunden werde derzeit ein Preis von 6,70 Euro pro Kilogramm Wasserstoff erreicht, was 20 Cent pro Kilowattstunde Heizwert entspricht. Bei den Angaben sind allerdings keine Kosten für die 54 Kilowattstunden Strom berücksichtigt, die für die Produktion eines Kilogramms Wasserstoff aktuell noch notwendig sind.

Klare Vorstellung zur Kostenreduktion

Die Kosten liegen damit im Rahmen dessen, was auch sonst für aus Elektrolyse produzierten Wasserstoff möglich ist, wobei die Spanne auf dem Markt groß ist. Sie liegen damit aber vermutlich noch einen Faktor zwei bis drei über dem, was per Dampfreformierung aus fossilen Rohstoffen hergestellter Wasserstoff kostet.

Doch Enapter hat klare Vorstellungen, wie die Kosten weiter sinken sollen. Vor kurzem habe man das Produktionsvolumen der Fabrik in Pisa verachtfacht und Kosten um 20 Prozent gesenkt. Durch weitere Skalierung der Produktion zu großen Stückzahlen soll „deutlich vor dem Jahr 2030“ das Kostenziel von 1,50 Euro pro Kilogramm erreicht werden. Dazu soll in Pisa in vier bis fünf Jahren eine Fertigung von 100.000 Einheiten pro Jahr anlaufen.

Gründer und Geschäftsführer Jan-Justus Schmidt zieht Parallelen zur Computerwelt, um das Konzept plausibel zu machen. Dezentrale PCs haben die Großrechner zu einem großen Teil abgelöst, da sie durch die hohen Stückzahlen günstiger zu produzieren sind als Großrechner mit kleinen Stückzahlen. In ähnlicher Art soll das Enapter-Produkt die Kosten im Vergleich zu den Kosten zentraler Elektrolyseure senken, die nicht industriell gefertigt werden.

Die Lebensdauer des AEM-Elektrolyseurs sei nicht von einer kalendarischen Alterung betroffen, sondern ausschließlich von der Anzahl der Betriebsstunden abhängig, teilt Enapter mit. Auch Start- und Stoppzyklen hätten auf die robuste Zellchemie keinen entscheidenden Einfluss. Das Gerät muss also nicht, um wirtschaftlich zu sein, durchgehend voll ausgelastet werden.

Der Elektrolyseur von Enapter ist so groß wie eine Mikrowelle.

Somit wäre er hervorragend geeignet, um auch kleine überschüssige Strommengen, die zum Beispiel an häuslichen Solaranlagen anfallen in Wasserstoff zu verwandeln. Ein Gerät produziert in der Stunde etwa 40 Gramm Wasserstoff. Diese Menge reicht laut Hersteller bei der Rückverstromung in einer Brennstoffzelle für ein Kilowatt Strom. Oder man kann damit in einem Brennstoffzellenfahrzeug rund 10 Kilometer weit fahren. Ein von Enapter beschriebener Anwendungsfall ist beispielsweise ein Back-up-System für länger anhaltende Stromausfälle zum Beispiel nach Naturkatastrophen. Ein anderer die Saisonspeicherung von Energie an abgelegenen Orten oder der Betrieb einer eigenen Wasserstofftankstelle im Gewerbe.

Am Ende werden Kostenstruktur und Märkte entscheiden, wo dezentrale und wo zentrale Konzepte wettbewerbsfähiger sind. Dezentrale Konzepte, neben dem, was Enapter behauptet, könnten Netzkosten sparen. Auf der anderen Seite werden große Mengen Wasserstoff in der Industrie benötigt, was die Elektrolyseure im großen Maßstab begünstigt. Natürlich kann man letztendlich auch Enapters Geräte stapeln. Etwa 416 Elektrolyseure entsprechen einer elektrischen Leistung von 1 Megawatt. Sie würden 208 Kubikmeter oder etwa 14 Kilogramm Wasserstoff pro Stunde erzeugen.

Kommentare der Juroren

Florian Mayr: „Grüner Wasserstoff wird einer der Schlüsselbestandteile sein, um eine maximale Dekarbonisierung zu erreichen, aber die Kosten müssen noch erheblich gesenkt werden. Enapters Ansatz, die Kosten durch kostengünstige Materialien und die Massenproduktion von standardisierten und stapelbaren Elektrolyseuren in kleinem Maßstab zu reduzieren, scheint vielversprechend zu sein.“

Mark Higgins: „Kostengünstiger, dezentraler grüner Wasserstoff ist ein einzigartiges Konzept; sollte sich das kommerzielle Modell als tragfähig erweisen, hat Enapter ein wirklich einzigartigen Mehrwert entwickelt“.