Teilvorhaben A: Technologie-Entwicklung und -Transfer

Vom Braunkohlerevier zum Zukunftsrevier für klimaneutrale und autarke Industrieprozesse

Das Verbundvorhaben PHOENIX - Launch Space Power-to-X spielt eine zentrale Rolle, um die Innovationszyklen von P2X-Technologien mit den langfristigen Zielen der Energiewende, des europäischen „Green Deal“ und des Braunkohleausstiegs in Einklang zu bringen. Gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung, liegt der Fokus des Projekts auf zwei zentralen Aspekten: der beschleunigten Technologieentwicklung und der nachhaltigen Gestaltung von P2X-Wertschöpfungsketten. Fortschrittliche Elektrolyseure werden durch den Einsatz agiler Entwicklungsansätze und gezielten Technologietransfer effizient vorangetrieben. Gleichzeitig werden fragmentierte Ansätze in der P2X-Entwicklung im Innovationsraum „Launch Space“ gebündelt, um bestehende systematische Lücken zu schließen. Im Zentrum der Technologieentwicklung steht die Elektrolyse als Schlüsseltechnologie. Besondere Aufmerksamkeit gilt dabei der Weiterentwicklung und Validierung von Niedertemperatur-Elektrolyseuren, der Systemintegration sowie der Stackentwicklung für Hochtemperatur-Elektrolyseure (SOC). Mit diesen Maßnahmen zielt das Projekt darauf ab, die Innovationslandschaft von P2X-Technologien entscheidend voranzubringen und einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigen Energiezukunft zu leisten.

In der ersten Förderphase von PHOENIX sollen die folgenden fünf P2X-Wertschöpfungsketten auf dem Launch Space aufgebaut werden:

• Demonstrator De-Fossilisierung des Kraftstoffsektors durch Biogas-Valorisierung (Future Fuels)

• Demonstrator zur De-Fossilisierung des Chemiesektors für Basischemikalien (Circular Base Chemicals)

• Demonstrator für die De-Karbonisierung von Wärme- und Stromversorgung von Bezirken

• Demonstrator De-Fossilisierung des Chemiesektors für Spezialchemikalien (Circular Specialty Chemicals)

• Demonstrator De-Fossilisierung des Chemiesektors für Spezialchemikalien und Futtermittel (Circular Specialty Chemicals & Animal Feed)

Diese Demonstratoren zielen alle auf mögliche Anwendungsfelder von P2X-Wertschöpfungsketten ab, die für das Rheinische Revier von besonderem Nutzen sein können.

Das IET-1 koordiniert das Verbundprojekt PHOENIX.

Im Bereich der Technologieentwicklung und -validierung für die Niedertemperatur-Elektrolyse für P2X baut das IET-1 mehrere Teststände mit unterschiedlichen Zellgrößen parallel auf, um statistisch relevante Daten zu generieren. Die Elektrolysezellen, die die elektrochemisch aktiven Komponenten enthalten, werden auf verschiedene Größen skaliert. Das IET-1 entwickelt und betreibt auch zwei Demonstratoren für die Niedertemperaturelektrolyse für P2X.

Das IET-1 ist auch an der Stack-Entwicklung für die Hochtemperatur-Elektrolyse beteiligt. Dies umfasst die elektrochemische Zell- und Stack-Charakterisierung sowie die CFD-gestützte Stackmodellierung. Darüber hinaus entwickelt und betreibt das IET-1 drei Demonstratoren auf Basis der Hochtemperatur-Elektrolyse.

Nicht zuletzt ist das IET-1 im Rahmen von PHOENIX für die Digitalisierung von Power-to-X Wertschöpfungsketten verantwortlich.

Assoziierte Partner:

• Thyssenkrupp nucera AG & Co. KGaA
• EVONIK AG