Die aktuell im Vordergrund stehenden Einsatzmöglichkeiten von Wasserstoff zur Energieerzeugung in der Industrie bieten der Oberflächentechnik interessante Ansätze zur Gewinnung neuer Märkte. So erlauben die verschiedenen Arten der Beschichtung und Oberflächenbehandlung, effiziente Elektroden für den Einsatz in Elektrolyseuren oder Brennstoffzellen anzubieten. Neue Arten der Oberflächenbehandlung werden auch auf dem Gebiet Leichtbauwerkstoffe benötigt oder aufgrund von Änderungen bei der Verwendung von Stoffen infolge von REACh. Nach wie vor große Anstrengungen sind erforderlich, um den Energieverbrauch in der Industrie zu senken und damit auch den Ausstoß an Emissionen, vor allem an Kohlenstoffdioxid. Alle diese neuen Technologien und Anforderungen im Hinblick auf Ressourcen- und Umweltschutz benötigen auch neue Denk- und Handlungsweisen für die Leitungsebene in den Unternehmen, für die zahlreiche Vortragende der diesjährigen ZVO-Oberflächentage Anregungen vorbrachten.
Fortsetzung zu WOMag 11/2024
Wasserstoff und Oberflächentechnik
Wasserstofferzeugung durch Elektrolyse
Die elektrochemische Zersetzung von Wasser ist eine aussichtsreiche Technologie für die Bereitstellung des Energieträgers Wasserstoff mit elektrischer Energie aus erneuerbaren Quellen, wie Prof. Dr. Andreas Bund, TU Ilmenau, einführend betonte. Die auf den ersten Blick einfache Reaktionsgleichung der Wasserspaltung in Sauerstoff und Wasserstoff hat bei elektrochemischer Reaktionsführung allerdings ihre Tücken.
Die Betrachtung der energetischen Verhältnisse zeigt relativ einfache Zusammenhänge: Die erforderliche Energie zur Wasserspaltung sinkt mit Zunahme der Temperatur. Deutlich schwieriger wird die Prozessgestaltung aufgrund der Kinetik. Insbesondere die Teilreaktion der Sauerstoffentwicklung kann mit erheblichen Verlusten einhergehen und benötigt daher massgeschneiderte Katalysatoren; dabei führt insbesondere der Einsatz von Edelmetallen zu guten Ergebnissen. Trotzdem muss seitens der Sauerstoffentwicklungen mit deutlichen Energieverlusten kalkuliert werden.
