Auch bei Wasserstoff Maßstäbe setzen

Dabei war nicht nur der Zeitrahmen eng gesteckt. Auch die Freiheitsgrade beim Design der Dichtung für die bereits bestehenden Elektrolyse-Stacks waren gering; der Bauraum stand fest. Das Design der Profildichtung wurde durch umfangreiche Analysen, Berechnungen und Tests erfolgreich optimiert. Mit bloßem Auge ist die Veränderung vom ursprünglich flachen Design des bisher verwendeten Wettbewerbsprodukts zu einer eher „balligen“, rundlicheren Geometrie der Profildichtung zu erkennen. Die funktionsrelevante Überdeckung zu den Kontaktpartnern wurde damit bei gleichzeitiger Reduzierung der kritischen Nutfüllung des Ausgangsdesigns erhöht.

Der zweite Entwicklungsschwerpunkt lag auf dem Dichtungswerkstoff, konkret auf einem nachhaltigen, dauerhaft wirkungsvollen Ersatz von gesundheitsgefährdendem Asbest. Die Herausforderung: In alkalischen Elektrolyseuren muss das Dichtungsmaterial hochkonzentrierter Kalilauge sowie dem „Alterungstreiber“ Sauerstoff widerstehen, mit langer Lebensdauer, unter enormen Druck und erhöhten Temperaturen.

Die Experten von FST analysierten sofort das FST-Materialportfolio und in der Kürze der zur Verfügung stehenden Zeit kristallisierte sich ein EPDM-Werkstoff als derzeit beste Lösung heraus. Dieser zeigte in eigens durchgeführten Lagerungsversuchen eine bessere Beständigkeit gegenüber Kalilauge und Sauerstoff als das Material des Marktbegleiters.

500 Kilometer pro Jahr

Die erforderliche Größe der Dichtungen legte die Fertigung als endloses extrudiertes Profil nahe – ein einziges Profil misst in der konkreten Anwendung pro Elektrolysezelle zirka fünf Meter Länge. Das Projektteam geht von einer jährlichen Produktionsmenge von 500 Kilometern aus. Aktuell (Stand Ende September) befinden sich die Dichtungen zur Evaluierung beim Kunden, die erste Serienmenge ist bestellt.

Doch damit nicht genug. Schon bald nach den ersten Kontakten kristallisierte sich heraus, dass sich der Kunde mit Blick auf die nächste Elektrolyseur-Generation für eine tiefergehende Zusammenarbeit mit FST interessiert. Derzeit beschäftigt sich das Team rund um das erste Projekt mit der Definition der Inhalte und Rahmenbedingungen dieses zweiten, deutlich weiterführenden Entwicklungsprojekts. Dann kann FST sein vorhandenes Know-how auch in die Gestaltung des Dichtungsumfelds einfließen lassen – um das Gesamtsystem zu verbessern.

Prognosen zufolge dürfte der Bedarf an Wasserstoff als „Stoff der dekarbonisierten Zukunft“ in der chemischen Industrie und nachhaltiger Energieträger, -speicher und Treibstoff von Brennstoffzellen explosionsartig wachsen. Angesichts dessen sind solche Grundlagenentwicklungsprojekte mit Kunden enorm wichtig für die Zukunft von FST. So ist sich das Projektteam einig: Das „Innovating Together“ bietet die Chance, gemeinsam mit den Kunden Erfahrungen zu sammeln, zu lernen und sich weiterzuentwickeln. Gleichzeitig sind solche Projekte eine gute Referenz und weisen Entwicklungskompetenz nach. Nicht stillstehen, sondern vorangehen und Maßstäbe auf neuen Anwendungsfeldern setzen – das zählt schließlich zur DNA von FST.