Wasserstoff gilt als eine der Schlüsseltechnologien für die Energiewende. Das EU-Projekt DELYCIOUS setzt genau hier an: Durch eine innovative Verbindung von Spektroskopie, elektrochemischer Modellierung und Datenanalyse soll die Effizienz von Elektrolyseuren gesteigert und die Betriebskosten gesenkt werden.
Mit Fokus auf Lebensdauer und Kostenoptimierung adressiert das Projekt die Herausforderungen der Wasserelektrolyse in einem zunehmend auf erneuerbaren Energien basierenden System. Die entwickelten Diagnosewerkzeuge sind auf verschiedene Elektrolysetechnologien anwendbar und könnten bis 2035 einen Anteil von 10 % an der EU-Wasserelektrolysekapazität erreichen.
DELYCIOUS Innovation und Mehrwert
Das Projekt leistet Pionierarbeit, indem es durch einen innovativen Ansatz Raman- und elektrochemische Impedanzspektroskopie mit fortschrittlicher physikalischer und datengesteuerter Modellierung verbindet. Die Entwicklung wird für die drei wichtigen Elektrolysetechnologien validiert: alkalische Elektrolyse (AEL), Protonen-Austausch-Membran-Elektrolyse (PEMEL) und Festoxid-Elektrolyse (SOEL), mit einer Demonstration an einem alkalischen Elektrolyseur mit mehr als 100 kW.
»DELYCIOUS ist ein weiterer Schritt, um die Produktion von grünem Wasserstoff effizienter und kostengünstiger zu gestalten«, sagt Aline Luxa, Koordinatorin am Fraunhofer IWES. »Die vielfältige Expertise unseres Konsortiums ermöglicht es uns, universelle Diagnosewerkzeuge zu entwickeln, die für die großflächige Einführung von Wasserelektrolyse-Technologien von entscheidender Bedeutung sein werden.«
Erwartete Auswirkungen
Das DELYCIOUS-Projekt vertieft die wissenschaftlichen Erkenntnisse in der Elektrolyseur-Diagnostik und Fehlererkennung und trägt zur Weiterentwicklung der Wasserstoffproduktion aus erneuerbaren Energien bei. Durch die Ausbildung neuer Expertinnen und Experten in den Bereichen erneuerbare Energien und KI-gestützte Diagnostik wird zudem der Fachkräftenachwuchs gestärkt. Dies fördert nicht nur die Integration erneuerbarer Energien in Europa, sondern stärkt auch die Position Europas auf dem wachsenden Wasserstoffmarkt. Gleichzeitig unterstützt das Projekt die UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung, insbesondere saubere Energie (SDG7), industrielle Innovation (SDG9), verantwortungsvolle Produktion und Konsum (SDG12) sowie Klimaschutz (SDG13).
Strategische Rollen der Konsortium-Partner
Fraunhofer IWES (Deutschland) leitet das Projekt und wird groß angelegte Validierungstests an einem AEL-Stack mit mehr als 100 kW durchführen, und nutzt dabei seine umfangreiche Testinfrastruktur des Hydrogen Lab Leuna und Expertise in der detaillierten Modellierung. Air Liquide R&D (Innovation Campus Frankfurt, Deutschland) steuert seine Expertise in der Performance-Analyse und in datenbasierten Ansätzen bei, leitet die Entwicklung von Diagnosealgorithmen und führt Tests im Labormaßstab durch. Außerdem übernimmt das Unternehmen die Rolle des technischen Koordinators.
Die University of Twente (Niederlande) bringt ihre umfangreiche Erfahrung in der Multiskalenmodellierung sowie mit keramikbasierten elektrochemischen Komponenten ein und konzentriert sich auf die Entwicklung von multiphysikalischen Modellen für die Elektrolyseur-Diagnostik und Fehlererkennung sowie SOEL-Tests. Dumarey Softronix (Italien) entwickelt fortschrittliche Regelungssysteme und innovative Softwarelösungen mit besonderem Schwerpunkt auf Diagnosestrategien und Systemoptimierung.
Horiba (Frankreich) ist federführend bei der Hardware-Integration und stellt sein weltweit führendes Know-how im Bereich spektroskopischer Instrumente und optischer Hochleistungskomponenten für die Prozesssteuerung zur Verfügung. Stargate (Estland) bringt seine neue alkalische Elektrolyseur-Technologie und seine Expertise in elektrochemischen Charakterisierungsmethoden ein und stellt seine Systeme zur Validierung zur Verfügung. SIVONIC GmbH (Deutschland) stellt spezialisierte Impedanzspektrometer zur Verfügung und sorgt für optimale Impedanzmessungen sowohl für Labor- als auch für groß angelegte Validierungstests. ETA Florence (Italien) ist für die Verbreitung und Kommunikation zuständig und sorgt für eine effektive Einbindung der Interessengruppen und den Wissenstransfer.
Es wird prognostiziert, dass bis 2035 10 % der in der EU installierten Wasserelektrolysekapazität die DELYCIOUS-Technologie nutzen wird.
Zentrale Erkenntnisse aus dem Projekt-Kick-off-Meeting
Das DELYCIOUS-Projekt hat im Januar 2025 erfolgreich ein Kick-off-Meeting am Fraunhofer IWES in Hamburg organisiert.
Im Mittelpunkt des ersten Tages standen die Grundlagen des Projekts, einschließlich Verwaltungsstrukturen, Qualitätssicherung und Berichterstattung. Erste Diskussionen zu Arbeitspaketen zeigten die Bedeutung effektiver Kommunikation, Verbreitungsstrategien und Datenmanagementpraktiken auf.
Am zweiten Tag wurden technische Aspekte vertieft, darunter Aktualisierungen der Prüfstandskonfigurationen, Gerätespezifikationen und Koordinierungsstrategien für den Datenaustausch bei verschiedenen Elektrolysetechnologien. Wichtige technische Meilensteine und Pläne für Ergebnisse wurden skizziert, um einen klaren Fahrplan für die Umsetzung des Projekts zu erstellen.
Anmerkung und Förderhinweis
Das Projekt wird von der Clean Hydrogen Partnership und ihren Mitgliedern unter der GA 101192075 unterstützt. Kofinanziert von der Europäischen Union. Die geäußerten Ansichten und Meinungen sind jedoch ausschließlich die der Autorinnen sowie Autoren und spiegeln nicht unbedingt die der Europäischen Union oder der Clean Hydrogen Partnership wider. Weder die Europäische Union noch die Bewilligungsbehörde können dafür verantwortlich gemacht werden.
Das Projekt läuft bis Ende 2027.