Grüner Wasserstoff: Uni Siegen leitet europäisches Millionenprojekt

Grüner Wasserstoff soll künftig dabei helfen, Industrie und Verkehr klimafreundlicher zu machen. Doch wie lässt er sich effizient herstellen, sicher transportieren und wirtschaftlich nutzen? Antworten auf diese Fragen sucht ein europäisches Verbundforschungsprojekt, das von der Universität Siegen koordiniert wird. Insgesamt 24 Einrichtungen aus Wissenschaft und Wirtschaft arbeiten dabei zusammen. Gleichzeitig sollen 15 Nachwuchswissenschaftler*innen zu Expert*innen für die Wasserstofftechnologien der Zukunft ausgebildet werden. Die Europäische Union fördert das Projekt „Hy-DETAILS“ im Rahmen ihres Programms „Horizont Europa“ mit rund 4,5 Millionen Euro.

„Alles, was mit grünem Wasserstoff zu tun hat, findet in einem eng verbundenen Ökosystem statt: von der Wasserstoff-Produktion über den Transport bis hin zur praktischen Anwendung. Statt einzelne Technologien unabhängig voneinander zu betrachten, nehmen wir in unserem Projekt deshalb die gesamte Kette in den Blick“, erklärt Projektleiter Dr.-Ing. Bikash Sah vom Lehrstuhl für Interconnected Automation Systems (IAS) an der Universität Siegen.

Grüner Wasserstoff wird mithilfe von Strom aus erneuerbaren Energien wie Wind- oder Sonnenenergie hergestellt. Dabei wird Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Der so gewonnene Wasserstoff kann beispielsweise in der Industrie, in Brennstoffzellen zum Beispiel zum Antrieb von Fahrzeugen eingesetzt werden. „Doch bis Wasserstoff wirklich in großem Umfang genutzt werden kann, ist noch viel Forschungsarbeit nötig“, erklärt Bikash Sah. Er wird das auf vier Jahre angelegte Projekt federführend koordinieren. Mehr als zehn europäische Länder sind beteiligt, darunter Spanien, Frankreich, Schweden, Dänemark und das Vereinigte Königreich.

Auch bei der Steuerung des gemeinsamen Ausbildungsprogramms übernimmt die Universität Siegen eine zentrale Rolle. 15 Doktorand*innen sollen im Rahmen von „Hy-DETAILS“ zu „Architekt*innen des grünen Wasserstoffs“ werden: Fachleuten, die nicht nur einzelne Technologien beherrschen, sondern das gesamte Zusammenspiel von Wasserstoffherstellung, Transport, Nutzung und Wirtschaftlichkeit verstehen. Die Doktorand*innen forschen deshalb nicht isoliert an ihren jeweiligen Themen, sondern arbeiten in einem internationalen Netzwerk zusammen und erhalten eine fachübergreifende Ausbildung – inklusive Forschungsaufenthalten an den beteiligten Universitäten, Einrichtungen und Unternehmen.

Zwei Promotionsvorhaben sind komplett an der Universität Siegen angesiedelt, ein weiteres Projekt soll gemeinsam mit dem französischen Industriepartner „Lhyfe“ umgesetzt werden. Das Unternehmen baut, entwirft und betreibt Anlagen zur Wasserstoffgewinnung. Mithilfe von Messdaten und Künstlicher Intelligenz wollen die Forschenden besser verstehen, warum die Anlagen altern, wie Ausfälle frühzeitig erkannt und wie die Lebensdauer der Anlagen verbessert werden kann. Ein Teil dieser Forschungsarbeiten finden an der Universität Siegen statt.

Das zweite Siegener Promotionsvorhaben widmet sich der Frage, wie elektrische Systeme widerstandsfähiger gemacht werden können. Im Mittelpunkt steht die sogenannte Leistungselektronik, welche beispielsweise Brennstoffzellen und das Stromnetz miteinander verbindet und den elektrischen Energieaustausch regelt. Sie soll auch unter schwierigen Bedingungen, etwa bei hohen Belastungen oder technischen Störungen, zuverlässig funktionieren.

Das dritte an der Uni Siegen angesiedelte Forschungsvorhaben wird sich mit der Überwachung von Brennstoffzellen beschäftigen, die im Wasserstoff gespeicherte Energie in Strom umwandeln. Ziel ist es, Verfahren zu entwickeln, mit denen sich der Zustand einer Brennstoffzelle überprüfen lässt – und zwar im laufenden Betrieb. Schäden oder Verschleißerscheinungen sollen so künftig frühzeitig erkannt werden.

Für die Forschungsarbeiten stehen am Siegener Lehrstuhl für Interconnected Automation Systems hochmoderne Laboreinrichtungen zur Verfügung. Hier können elektrische Systeme entwickelt und unter realitätsnahen Bedingungen untersucht werden. „Wir freuen uns riesig über den Zuschlag für das Projekt Hy-DETAILS: Es bringt nicht nur unseren Lehrstuhl auf die europäische Landkarte, sondern trägt zur internationalen Sichtbarkeit der gesamten Universität bei – und das in einem absoluten Zukunftsfeld“, sagt Lehrstuhlinhaber Prof. Dr.-Ing. Oliver Wallscheid.