Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) hat in Kooperation mit der Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. (HS) in Stuttgart ein Konzept entwickelt, um mit Hilfe von Stack-integrierter Sensorik und einem Diagnosetool den Betrieb von alkalischen Elektrolyseuren weiter zu verbessern.
Mit der Sensorik können einzelne Spannungen und Temperaturen auf Einzelzellebene gemessen werden. Der sensorisierte Stack ermöglicht damit zum einen eine Betriebsüberwachung der Einzelzellen, um kritische Betriebszustände frühzeitig zu detektieren und den Anlagenbetrieb gezielt anpassen oder Instandhaltungsmaßnahmen auslösen zu können. Zum anderen dienen die Messdaten aus den einzelnen Elektrolysezellen der Validierung und weiteren Optimierung der Stack- und Zellkanaldimensionierung. So kann der Betrieb der Elektrolysestacks effizienter, kostengünstiger und sicherer gestaltet werden. Dafür hat das ZSW einen sogenannten Messzellrahmen entwickelt, der es ermöglich, die erforderliche Sensorik in einem Elektrolysestack bis zu einem maximalen Betriebsdruck von 16 bar zu integrieren. Das Konzept wurde mit Hilfe eines Stackprototypen mit 10 Zellen und einer aktiven Zellfläche von ca. 3000 cm² erfolgreich validiert.
Aufbauend auf den Projektergebnissen ist geplant, das Konzept in Zusammenarbeit mit der Industrie weiter zu skalieren und in den kommerziellen Einsatz zu überführen.
Das zweijährige Projekt wurde im Rahmen des EFRE-Programms Baden-Württemberg 2021-2027 (Prototypenförderung für innovative Technologien) gefördert und startete am 1. Januar 2023.