In Energieversorgungssystemen mit einem Überschuss an elektrischer Energie aus erneuerbaren Quellen kann Wasserstoff durch Elektrolyse kostengünstig erzeugt werden und später bei Bedarf als Energiereserve dienen. Ein verbreitetes elektrochemisches Verfahren zur Wasserstofferzeugung in der Industrie ist die PEM-Elektrolyse. Dabei wird mit einer Protonenaustauschmembran Wasser (H2O) in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) zerlegt.
ET 282 enthält alle Komponenten, um die Wasserstofferzeugung in einem industriellen Maßstab zu untersuchen. Die typischen Verfahrensstufen unterteilen sich in: Wasseraufbereitung, Wasserstofferzeugung sowie Aufbereitung und Speicherung von Wasserstoff.
Bei der Wasseraufbereitung wird mit einem Ionenaustauscher Wasser entsprechend DIN ISO 3696 Typ 1 für den Prozess hergestellt. Die Wasserstofferzeugung erfolgt in einem PEM-Elektrolyseur mit katalysatorbeschichteter Membran (CCM – Catalyst Coated Membrane), der über eine elektrische Gleichspannungsquelle versorgt wird. Der stark mit Wasser gesättigte Wasserstoff wird anschließend mit Wasserabscheidern, Kühlstrecke und Trocknungseinheit aufbereitet für die Zwischenspeicherung in einem Pufferbehälter. Zur weiteren Verwendung kann der Wasserstoff aus dem Pufferbehälter in eine Gasflasche abgefüllt werden. Nicht verwendeter oder überschüssiger Wasserstoff wird sicher über eine Entlüftungsleitung abgelassen. Als Sicherheitsmaßnahme werden die Rohrleitungen vor dem Abschalten der Anlage mit Stickstoff gespült (N2 nicht im Lieferumfang). Für eine Wartung der Trocknungseinheit sind zwei Adsorberfilter parallel verbaut. Die Restnutzungsdauer der Filter wird erfasst und angezeigt.
Die Steuerung und Bedienung der Versuchsanlage erfolgt über die GUNT-Software (externer PC erforderlich). Füllstand, Temperatur und Leitfähigkeit von Wasser werden überwacht. Ebenso werden die Messwerte für Wasserstoffdurchfluss, -temperatur und -druck sowie Strom und Spannung am Elektrolyseur erfasst. Mit Hilfe der GUNT-Software erfolgt eine energetische Bilanzierung.
