cleantechnica.com/2025/10/01/...dead-green-hydrogen-industry/
Texas will die fast tote grüne Wasserstoffindustrie wiederbeleben
Da ist Texas wieder. Texas gibt sich nicht damit zufrieden, weiterhin ein Zentrum der heimischen Öl- und Gasproduktion zu sein, sondern ist auch in der Windenergie führend in den USA und rückt auch bei der Solarenergie auf Platz 1 vor. Nun will der Bundesstaat sein Profil im Bereich erneuerbare Energien in der grünen Wasserstoffindustrie nutzen und Wasserstoffgas aus Wasser gewinnen, anstatt es aus fossilen Brennstoffen zu gewinnen.
Die US-amerikanische grüne Wasserstoffindustrie wurde Anfang des Jahres praktisch im Keim erstickt, als die neue Energiepolitik von US-Präsident Donald Trump die Initiative „Regional Clean Hydrogen Hubs“ zunichtemachte. Die Initiative war ein 7-Milliarden-Dollar-Programm aus der Biden-Ära, das die nationale Wasserstoffversorgung, einen wichtigen industriellen und landwirtschaftlichen Rohstoff, diversifizieren sollte.
Dennoch gibt es weiterhin Lebenszeichen, und eines davon ist in Texas aufgetaucht. Anfang dieser Woche erinnerte das US-amerikanische Startup für grünen Wasserstoff SunHydrogen daran, dass seine wasserstoffproduzierenden Solarmodule in der Demonstrations- und Forschungsanlage Hydrogen ProtoHub auf dem J.J. Pickle Research Campus der University of Texas in Austin installiert werden.
Der ProtoHub wurde im April 2024 unter dem Dach des Zentrums für Elektromechanik der Universität eröffnet und von der Energielösungsberatung Frontier Energy und der unabhängigen gemeinnützigen Gesellschaft GTI Energy unterstützt.
Die grüne Wasserstofflösung von SunHydrogen
SunHydrogen tauchte vor über zehn Jahren erstmals auf dem Radar von CleanTechnica auf, zunächst als kalifornisches Startup HyperSolar. Seitdem ist viel passiert, darunter die Namensänderung zu SunHydrogen und der Umzug nach Iowa, wo die University of Iowa mit dem Unternehmen zusammenarbeitet, um sein solarbetriebenes grünes Wasserstoffsystem auf den Markt zu bringen (weitere Hintergrundinformationen zu SunHydrogen finden Sie hier).
SunHydrogen entwickelt eine Alternative zur Wasserelektrolyse, der heute wichtigsten Methode zur Erzeugung von grünem Wasserstoff. Die Kosten für Elektrolyseure sinken mit fortschreitender Technologieverbesserung und Skaleneffekten. Transport- und Lagerkosten treiben die Kosten für grünen Wasserstoff beim Verbraucher jedoch weiter in die Höhe. SunHydrogen gehört zu den Innovatoren, die dieses Problem mit einer kompakten Komplettlösung lösen wollen, die dem Verbraucher die Wasserstoffproduktion vor Ort ermöglicht.
Das SunHydrogen-System folgt dem photoelektrochemischen Modell. Dabei ist der Umwandlungsschritt in eine photochemische Zelle integriert, ähnlich wie eine Pflanze Wasser und Sonnenlicht zur Wasserstoffproduktion verarbeitet. Daher stammen die Spitznamen „künstliches Blatt“ oder „bionisches Blatt“. Im Gegensatz dazu werden herkömmliche Elektrolysesysteme mit extern erzeugtem Strom betrieben.
Nächste Schritte für das künstliche Blatt der Zukunft
Im August meldeten die University of Iowa und SunHydrogen einen wichtigen Meilenstein auf dem Weg zur Kommerzialisierung: Sie führten eine Live-Demonstration eines einzelnen Moduls mit einer Fläche von etwas mehr als 1,92 m² durch.
„Das 1,92 m² große Wasserstoffmodul, das ausschließlich Sonnenlicht und Wasser zur Wasserstoffproduktion nutzt, stellt die fortschrittlichste Version der proprietären Wasserstoffproduktionstechnologie von SunHydrogen dar“, erklärte die Universität.
„Unser 1,92 m² großes Modul zeigt, dass die Wasserstoffproduktion direkt aus Sonnenlicht und Wasser über das Labor hinaus zu einer kommerziell tragfähigen Lösung für saubere Energie werden kann“, sagte Dr. Syed Mubeen, CTO von SunHydrogen.
Die Demonstration fand in einem Open-Source-Prototypgehäuse statt. Im nächsten Schritt wird SunHydrogen das System in einer speziell angefertigten, firmeneigenen Gehäuseeinheit im ProtoHub-Werk einsetzen. Eine erfolgreiche Demonstration wird zeigen, dass das System kontinuierlich Wasserstoff und Sauerstoff extrahieren und gleichzeitig das Wasser zirkulieren kann.
Was ist dieser ProtoHub, von dem Sie sprechen?
Die ProtoHub-Demonstration umfasst sechzehn grüne Wasserstoffreaktoren mit einer Gesamtfläche von knapp 30 m². Dies ist SunHydrogens erster Multimodul-Test im Freien, der ausschließlich mit Wasser und Sonnenlicht betrieben wird.
Während der sechsmonatigen Testphase wird SunHydrogen gemeinsam mit seinen ProtoHub-Partnern Leistung, Haltbarkeit und Skalierbarkeit validieren. „Eine erfolgreiche Demonstration wird die Praxistauglichkeit bestätigen und den Weg für größere Implementierungen und kommerzielle Partnerschaften ebnen“, so SunHydrogen.
Als Vorzeigeprojekt für die Technologie von SunHydrogen ist der ProtoHub kein unbedeutender Erfolg. „Mit fortschrittlicher Infrastruktur, strengen Sicherheitssystemen und erfahrenem technischem Personal dient der ProtoHub als Startrampe für Projekte, die die zukünftige Wasserstoffwirtschaft prägen können“, schwärmte SunHydrogen in einer Pressemitteilung.
Die einzigartige Anlage soll Innovatoren den Übergang von der Pilotphase zur kommerziellen Anwendung erleichtern und wird dabei von einem fortschrittlichen Datenmodellierungssystem unterstützt. Sie dient zudem als Schulungsstätte für Sicherheitsvalidierungen und Mitarbeiterschulungen für das gesamte Berufsspektrum, darunter Anlagenbediener, Ingenieure sowie Fachleute aus dem Bereich Normen und Vorschriften.
Neben Wasserelektrolysesystemen, die mit erneuerbarer Energie betrieben werden, konzentriert sich ProtoHub auch auf die Produktion von Wasserstoff aus erneuerbarem Erdgas, das im Bundesstaat aus einer Deponie gewonnen wird. Geplant ist die Versorgung einer stationären Brennstoffzelle mit Wasserstoff, die das Texas Advanced Computing Center mit Strom versorgt. Zu den weiteren Abnehmern zählen eine Flotte von Toyota Mirai Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugen und Brennstoffzellendrohnen. „Mit diesem Ansatz werden erstmals mehrere erneuerbare Wasserstoffquellen und verschiedene Endanwendungen an einem einzigen Standort vernetzt, um ein skalierbares, wirtschaftliches Wasserstoff-Ökosystem zu demonstrieren“, so die Hochschule.
Kosten für grünen Wasserstoff senken
Die SunHydrogen-Lösung ist nur eine von vielen neuen Technologien, die den langjährigen Traum einer globalen Wasserstoffwirtschaft am Leben erhalten. Auch die Wasserelektrolysetechnologie wird derzeit verbessert, wobei der Schwerpunkt insbesondere auf der Kostensenkung des in Protonenaustauschmembransystemen verwendeten Katalysators liegt.
Das teure und seltene Übergangsmetall Iridium ist derzeit der Katalysator der Wahl, und die Suche nach Alternativen läuft. Die Sichtung der riesigen Vielfalt potenzieller Ersatzstoffe ist ein mühsamer und zeitaufwändiger Prozess, doch „grüner Rost“ hat sich als vielversprechende Alternative herausgestellt.
Forscher der Northwestern University in Illinois haben außerdem einen KI-gestützten Sortierprozess beschrieben, mit dem sie mehr als drei Dutzend alternative Katalysatoren aus einer „Megabibliothek“ mit mehr als 156 Millionen (mehr oder weniger) verschiedenen Nanostrukturen herausfilterten. „Diese Studie legt einen Fahrplan zur Beschleunigung der Katalysatorentdeckung für die Energieumwandlung fest, und die Plattform eröffnet den Weg zu großen Datensätzen, die die Entwicklung von KI- und maschinellen Lernalgorithmen erleichtern, die wichtige Designmerkmale von Katalysatoren identifizieren können“, so das Team.
Weitere Möglichkeiten zur Kostensenkung, die im Labor auftauchen, sind Elektrolysesysteme, die Meerwasser und andere nicht gereinigte Ressourcen nutzen. Ein aktuelles Beispiel ist ein neues Gerät, das die Abwärme von Solarmodulen nutzt, um destilliertes Wasser für die Elektrolyse zu erzeugen.
In der turbulenten Welt der kommerziellen Anwendungen zählen zu den wichtigsten Nachrichten der Woche der deutsche RWE-Konzern, der sich aus einem 10-Milliarden-Dollar-Projekt zur Herstellung von grünem Wasserstoff in Namibia zurückgezogen hat, und das in Houston ansässige Energiedienstleistungsunternehmen Kent, das die Leitung des Yanbu Green Hydrogen Hub in Saudi-Arabien übernommen hat. Unterdessen hat das unbändige New Yorker Startup Plug Power seine ersten Elektrolyseure an die Sines-Raffinerie in Portugal geliefert.
Weitere Entwicklungen sind in der Ukraine, den baltischen Staaten und anderen Frontstaaten zu beobachten, die alle möglichen Mittel einsetzen, um ihre Wirtschaft gegen die russische Aggression zu stärken.
Foto: Ein neues All-in-One-System zur Produktion von grünem Wasserstoff wird im Hydrogen ProtoHub in Texas mit mehreren Modulen getestet (mit freundlicher Genehmigung von SunHydrogen).