Verbundvorhaben: KernKat - Kern-Schale Katalysatorsysteme für geringe Edelmetallbeladungen, hohe Umwandlungseffizienzen und hohe Lebensdauern in der Wasserelektrolyse mit saurer Polymerelektrolytmembran; Teilvorhaben: Synthesedesign von aktiven und stabilen Kern-Schale Katalysatoren mit niedriger Ir-Beladung
Zeitraum
2025-01-01 – 2027-12-31
Bewilligte Summe
889.805,65 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EI3104B
Leistungsplansystematik
Wasserstofferzeugung - Elektrolyse - PEM [EA2721]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE.IIC2)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)
Förderprogramm
Energie
Die Hauptproblematik in der Polymerelektrolytmembran (PEMWE) liegt in der begrenzten Verfügbarkeit von Iridium als unersetzlichem Katalysatormaterial für die Sauerstoffentwicklungsreaktion. Um diesem Engpass entgegenzuwirken, setzt das KernKat-Projekt auf die Reduzierung des Iridiumgehalts im Katalysatormaterial. Das Ziel besteht darin, Katalysatormaterialien mit niedriger Edelmetallbeladung zu entwickeln, die gleichzeitig hohe Umwandlungseffizienzen, Lebensdauern, Skalierbarkeit und Konformität mit den Herstellungsprozessen aufweisen, indem Kern-Schale Systeme geschaffen werden. Das KernKat-Projekt zielt darauf ab, die nächste Generation von Katalysatorsystemen für die PEMWE im Industriemaßstab zu erforschen. Es entwickelt spezielle Katalysatoren für niedrige Edelmetallbeladungen, wobei die Entwicklungsstrategie auf zwei Hauptzielen basiert: die Aufrechterhaltung der elektrischen Leitfähigkeit bei geringer Iridiumbeladung und die Entwicklung thermodynamisch hochstabiler Katalysatorsysteme zur Lebensdauererhöhung. Diese Ziele werden durch die gezielte Untersuchung der thermodynamischen Stabilität von Kern-Schale Systemen erreicht. Das Projekt baut auf dem Erfolg des Vorgängerprojekts HoKaWe auf und integriert Expertise von Umicore sowie Forschungspartnern wie HI ERN, FAU, TUM und Universität Bayreuth. Die Performance-Bewertung erfolgt durch HI ERN, während Bosch die besten Katalysatorsysteme im industriellen Maßstab bewertet. KernKat verfolgt einen umfassenden Ansatz, um von der Grundlagenforschung bis zur industriellen Anwendung innovative Katalysatoren für die Energiewende und den deutschen Industriestandort zu entwickeln. KernKat verfolgt die Entwicklung innovativer Katalysatoren für PEMWE Katalysatorschichten mit Fokus auf Sektorkopplung, Wasserstofftechnologien und industrielle Maßstäbe, um entscheidende Beiträge zur Kostenreduktion und Lebensdauererhöhung zu leisten und Deutschlands Rolle als führender Anbieter für Wasserstofftechnologien bis 2030 zu sichern.