Ob in der chemischen Industrie, im Transportwesen, in der Stahlindustrie oder in der Energiewirtschaft: Der Energieträger Wasserstoff birgt – insbesondere wenn er aus erneuerbaren Energien gewonnen wird – ein enormes Potenzial zur Dekarbonisierung verschiedener Sektoren. Mit einer prognostizierten weltweiten Kapazität von 100 bis 170 GW bis 2030 ist die Elektrolyse für Bosch ein strategisches Wachstumsfeld – trotz des verlangsamten Hochlaufs der Wasserstoffwirtschaft.
Wasserstoff für die Industrie skalierbar machen
Auf der Hannover Messe in Halle 13, Stand C33, startet das Unternehmen jetzt den Markteintritt mit der Technik für Elektrolyseure. Bosch zeigt zwei Hybrion PEM-Elektrolyse-Stacks (PEM = Protonen-Austausch-Membran) als modulare Container-Lösung, integriert in eine Elektrolyse-Anlage. Die Stacks sind das Herzstück des Elektrolyseurs. Die komplette Anlage mit einer Leistung von 2,5 MW wird von FEST aus Goslar geliefert..
„Um dem Klimawandel zu begegnen, brauchen wir Alternativen zu fossilen Brennstoffen. Regenerativ erzeugter Wasserstoff ist ein zentraler Baustein, um den CO2-Ausstoß in den Sektoren Industrie, Verkehr und Energie massiv zu reduzieren. Dafür braucht es Elektrolyse-Anlagen zur Erzeugung von Wasserstoff – und mit dem Hybrion Stack liefert Bosch hier die wichtigste Komponente“, sagt Dr. Stefan Hartung, Vorsitzender der Geschäftsführung von Robert Bosch.
Ziel von Bosch ist es, sein Brennstoffzellen-Know-how in der Wasserstofferzeugung einzusetzen. Mit seinen Erfahrungen in der Serienproduktion will das Unternehmen zukünftig Skaleneffekte erzielen und Kosten senken. Für das Jahr 2025 sind mehrere Projekte in Europa mit verschiedenen Partnern geplant. Vor dem offiziellen Verkaufsstart im April hat Bosch ein Auftragsvolumen von rund 100 MW akquiriert – so integriert etwa Neuman & Esser 16 Hybrion Stacks von Bosch in einen Elektrolyseur mit einer Kapazität von 20 MW.
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Unter anderem arbeitet Bosch auch mit den Unternehmen AKA Energy Systems, Andritz, Pietro Fiorentini, Hyter, H2B2, iGas, IMI, Nikkiso und Técnicas Reunidas zusammen. „Wasserstoff ist ein strategisches Wachstumsfeld von Bosch – bis 2030 rechnen wir hier mit einem Umsatz in Milliardenhöhe“, betont Dr. Markus Heyn, Geschäftsführer und Vorsitzender von Bosch Mobility.
Stack-Fertigung und Wasserstoffkreislauf in Bamberg
Gefertigt werden die Hybrion Stacks zunächst am Bosch-Standort in Bamberg. FPro Einheit werden über hundert Elektrolysezellen Schicht für Schicht übereinander angeordnet. Dafür hat Bosch ein Verspannwerkzeug entwickelt, das den Fertigungsprozess vereinfachen und beschleunigen soll. Jeder Stack hat eine Leistung von je 1,25 MW und kann bis zu 23 kg Wasserstoff pro Stunde aus Wasser und Strom produzieren. Mit dieser Menge kann ein 40-Tonnen-Lkw mit Brennstoffzellenantrieb etwa 250 bis 300 km zurücklegen. In den einzelnen Elektrolyse-Zellen trennt eine Protonen-Austausch-Membran, bestehend aus einem speziellen Polymer, Anode und Kathode voneinander.
Zur Wasserstoffherstellung wird zunächst hochreines Wasser in die Anodenseite des PEM-Elektrolyseurs geleitet. Durch elektrische Spannung an den beiden Elektroden wird das Wasser auf der Anodenseite zu Sauerstoff oxidiert und freie Elektronen sowie Protonen entstehen. Die Protonen durchqueren die Membran und werden auf der Kathodenseite mit den Elektronen zu Wasserstoff reduziert. Die Hybrion PEM-Elektrolyse-Stacks von Bosch eignen sich für die Wasserstoffproduktion in modularen Anlagen ab 1 MW, aber auch für großindustrielle Anlagen der Gigawattklasse.
Bereits 2025 soll der Elektrolyseur von FEST mit den integrierten PEM-Elektrolyse-Stacks von Bosch im Bamberger Werk als Teil eines Wasserstoffkreislaufs in Betrieb gehen. Den erzeugten Wasserstoff will Bosch unter anderem für den Dauerlauftest von mobilen Brennstoffzellen-Stacks nutzen, diese werden ebenfalls in Bamberg gefertigt werden. Die dabei erzeugte Energie soll wiederum in den Elektrolyseur fließen und so den Kreislauf schließen. Der Wasserstoff selbst ist zunächst für den Eigenbedarf vorgesehen.
Produkt- und Lösungsportfolio für Wasserstoff
Im Bereich Wasserstoff bietet Bosch ein gefächertes Portfolio. „Bosch setzt bei der Entwicklung von Wasserstofftechnologien auch auf sein ausgewiesenes Know-how in der Industrietechnik. Wir liefern Lösungen aus der Industrie für die Industrie“, sagt Bosch-Geschäftsführerin Dr. Tanja Rückert. Bosch Manufacturing Solutions bietet etwa Wasseraufbereitungsanlagen an, mit denen das für die Elektrolyse benötigte, hochreine Wasser hergestellt werden kann. Über thermische und elektrochemische Prozesse werden Bestandteile wie Salze oder Metalle aus dem Wasser entfernt.
Auch in der Anwendung von Wasserstoff ist Bosch in den Bereichen mobile Brennstoffzelle und Wasserstoffmotor aktiv. Für Wasserstofftankstellen hat Bosch Rexroth gemeinsam mit FirstElement Fuel, einem Unternehmen für den kommerziellen Betrieb von Flüssigwasserstofftankstellen in den USA, entwickelt: Die sogenannten Cryo-Pump-Stationen senken die Betriebskosten um bis zu 70 Prozent und verkürzen den Betankungsvorgang für schwere Lkw auf rund zehn Minuten.
