Vorsprung durch Forschung
Am Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien (HI ERN) arbeiten Wissenschaftler*innen in Hightech-Laboren an Technologien für die Energiewende. Die Forschung im Bereich Wasserstoff gehört zur internationalen Spitze.
Das Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien (HI ERN) bietet "Platz für Wasserstoff-Erforscherinnen" wie Doktorandin Ricarda Kloth.
Die Luft über dem Asphalt flackert. Es ist Mitte Juli und einer dieser drückend heißen Tage, an denen jede Abkühlung sehnlichst willkommen ist. Drinnen, im modernen, klimatisierten Forschungsgebäude des Helmholtz-Instituts Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien (HI ERN) auf dem Südgelände der Friedrich-Alexander-Universität (FAU) in Erlangen, lässt es sich aushalten.
Das HI ERN, 2013 als Außenstelle des Forschungszentrums Jülich gegründet und in enger Kooperation mit der FAU und dem Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) betrieben, gilt als Leuchtturm der Energieforschung. Rund 170 Mitarbeiter*innen tüfteln zusammen an Lösungen für eine klimaneutrale, nachhaltige und kostengünstige Energiezukunft. "Gemeinsam mit unseren Partnern in der Region forschen wir am HI ERN auf höchstem internationalen Niveau an den Energietechnologien von morgen", sagt Prof. Dr. Karl Mayrhofer, einer von drei HI ERN-Direktoren.
Ein Umstand, von dem der ganze Standort profitiert: Immerhin gibt es derzeit kaum woanders in Deutschland und Europa auf so engem Raum so viele exzellente Forschungseinrichtungen, Hochschulen und Universitäten, die sich mit dem Energieträger Wasserstoff beschäftigen, wie in der Wasserstoff-Metropolregion Nürnberg hy+. Das HI ERN steht damit exemplarisch für die Forschungsstärke und Innovationskraft der gesamten Gegend – die im nationalen und internationalen Vergleich eine wegweisende Stellung einnimmt.
Weltweit führend im Zukunftsfeld Wasserstoff
Die Strahlkraft des HI ERN wird weit über die Grenzen der Metropolregion hinaus wahrgenommen – so auch in der Hauptstadt. Bundespräsident Steinmeier machte im Rahmen seiner Informations- und Begegnungsreise mit dem Diplomatischen Corps im Juli 2022 Station in Erlangen und verschaffte sich vor Ort einen Eindruck über die Forschungsschwerpunkte des Instituts: die elektrochemische Energieumwandlung und Entwicklung von Materialien für innovative Wasserstoff- und Solartechnologien sowie die Verbindung beider Felder wie etwa im Projekt "Power-to-X" (P2X).
Von den sieben Forschungsabteilungen am HI ERN fokussieren sich gleich mehrere auf das Zukunftsfeld Wasserstoff. Zu den weltweit führenden auf ihrem Gebiet gehört die Abteilung "Stoffliche Wasserstoffspeicherung" von Prof. Dr. Peter Wasserscheid. "Wasserstofftechnologien bilden eine sehr wichtige Säule im vollständig defossilisierten Energiesystem der Zukunft. Insbesondere mit der LOHC-Technologie bringen wir in Erlangen und Umgebung die gesamte Wasserstoffwertschöpfungskette von der Erzeugung über die Wasserstofflogistik bis zur Rückverstromung auf höchstem Niveau voran", so HI ERN-Direktor Wasserscheid.
Doktorandin Ricarda Kloth an einer Rasterflusszelle (scanning flow cell). Mithilfe verschiedener Messmethoden können vielversprechende Katalysatormaterialien identifiziert werden, die zukünftig Einsatz in Brennstoffzellen oder Elektrolyseuren finden könnten.
Materialien für Brennstoffzelle und Elektrolyseur
Hand in Hand mit der fortschrittlichen Forschung geht am HI ERN die Ausbildung von Nachwuchswissenschaftler*innen wie Doktorandin Ricarda Kloth. Die 27-Jährige kam 2019 von der FAU ans HI ERN. In ihrem Molecular-Science-Studium beschäftigte sie sich schon früh mit Elektrochemie, Wasserstoff und Katalysatoren für die Wasserelektrolyse.
"Für die Erforschung neuer Katalysatormaterialien für Brennstoffzellen und Elektrolyseure arbeiten wir am HI ERN an sogenannten Hochdurchsatz-Techniken. Damit möchten wir möglichst viele Materialien in möglichst kurzer Zeit auf ihre Reaktionseffizienz und ihre Stabilität testen", erklärt Kloth beim Laborbesuch.
Eine weitere Methode, um die vielversprechenden Katalysatormaterialien näher auf ihre Anwendungstauglichkeit in Brennstoffzellen und Elektrolyseuren zu untersuchen, sind Messungen mit Gasdiffusionselektroden.
Die Forschungsaktivitäten des HI ERN werden jährlich mit rund 5,5 Millionen Euro aus der Helmholtz-Gemeinschaft sowie durch die Umsetzung von Drittmittelprojekten gefördert. Der Freistaat Bayern stellte zudem 32 Millionen Euro für den Bau des neuen, 2021 eröffneten Forschungsgebäudes zur Verfügung – als Investition in eine nachhaltige Energiezukunft.
Mehr Informationen rund um das HI ERN und seine Forschung im Bereich Wasserstoff finden Sie unter https://www.hi-ern.de/de.