Von der Manufaktur zur Gigafabrik

Bis zum Jahr 2030 könnte die weltweite Produktionskapazität für grünen Wasserstoff auf mehr als 250 Gigawatt steigen, so eine Studie der International Renewable Energie Agency (IRENA). Die dafür benötigten Technologien zur Wasserspaltung mit Hilfe von Grünstrom – Fachleute sprechen von „Elektrolyse“ – sind weit entwickelt. Vor allem die Membranelektrolyse, die im Prinzip wie eine Brennstoffzelle in umgekehrter Richtung funktioniert, scheint Experten besonders geeignet, um eine intermittierende Produktion mit stark schwankendem Stromangebot zu betreiben. Doch ähnlich wie bei dem etablierten Verfahren der alkalischen Elektrolyse werden Anlagen für die Polymermembran-Elektrolyse bislang nur in kleinen Stückzahlen gebaut. Erst durch die verstärkten Klimaschutzpläne in China, Europa und den Vereinigten Staaten ist eine Serienproduktion attraktiv geworden. Mittlerweile planen erste Hersteller sogenannte „Gigafactories“, in denen Elektrolyseure mit einem hohen Automatisierungsgrad zu deutlich geringeren Kosten gebaut werden können.

Die Bauteilgröße ist eine Herausforderung

Ein solches Produktionskonzept benötigt jedoch Komponenten, die von Anfang an auf eine weitgehend automatisierte Montage ausgelegt sind. Das gilt besonders für die Dichtungen, die für die sichere Medientrennung während der Elektrolyse sorgen. Eine Herausforderung stellt dabei schlicht die Bauteilgröße dar: Zum Einsatz kommen zum Teil Dichtungen mit einem Durchmesser von bis zu einem Meter. Das erschwert nicht nur die Handhabung, sondern stellt auch hohe Anforderungen an die Einbauqualität, damit die Flächenpressung gleichmäßig ausfällt und die Dichtheit über der Lebensdauer gesichert ist.