Am 2. April 2026 hat die Universität Paderborn ein innovatives Forschungsprojekt ins Leben gerufen, das sich mit der nachhaltigen Wertschöpfungskette von Wasserstoff beschäftigt. Die Fachgruppe „Advanced Systems Engineering“ vom Heinz Nixdorf Institut (HNI) ist hierbei federführend. Ziel des Projekts, genannt „CircuPEM“, ist es, die Abhängigkeit von kritischen Rohstoffen deutlich zu reduzieren und gleichzeitig die Produktion von Wasserstoff nachhaltiger zu gestalten. Wasserstoff, der als Energieträger gilt, soll fossile Rohstoffe wie Erdöl und Erdgas zunehmend ersetzen.
In den letzten Jahren hat der Wasserstoff in verschiedenen Sektoren, darunter die Herstellung von Ammoniak, die Stahlindustrie, der Schwerlasttransport und die Speicherung von überschüssigem Wind- und Solarstrom, an Bedeutung gewonnen. Dies macht die aktuelle Forschung umso relevanter. Das Projekt wird mit etwa 2,9 Millionen Euro vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) im Rahmen des Innovationswettbewerbs „GreenEconomy.IN.NRW“ gefördert und hat einen Förderzeitraum von drei Jahren.
Innovative Technologien und Herausforderungen
Um Wasserstoff nachhaltig zu produzieren, setzt das Projekt auf die Protonen-Austausch-Membran-Elektrolyse, kurz PEM-Elektrolyse. Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung von „grünem“ Wasserstoff, wenn erneuerbare Energien zur Elektrolyse verwendet werden. Allerdings stellt die Abhängigkeit von kritischen Rohstoffen wie Iridium, Platin und Titan eine große Herausforderung dar, da deren Verfügbarkeit begrenzt ist und viel Importabhängigkeit besteht.
Zu den Projektpartnern zählen namhafte Institutionen wie die Ruhr-Universität Bochum, das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) sowie Unternehmen wie Direct Matter und Heraeus Precious Metals. Gemeinsam verfolgen die Partner das Ziel, die Rohstoffe vollständig wiederverwendbar zu machen, um eine widerstandsfähige Wertschöpfungskette zu etablieren.
Nachhaltigkeit durch Kreislaufwirtschaft
Ein zentrales Konzept des Projekts ist die Kreislaufwirtschaft, die darauf abzielt, den Ressourcenverbrauch zu minimieren. Dazu gehört die Entwicklung zirkulärer Geschäftsmodelle, die auf die Wiederverwendung und Wiederaufbereitung von Materialien setzen. Der Fokus liegt zudem auf der Optimierung eines digitalen Produktpasses, der für mehr Transparenz über die Lieferkette sorgen soll.
Im Rahmen des Projekts wird das bestehende Wertschöpfungssystem analysiert, aus dem Anforderungen an zirkuläre Produkt-, Prozess- und Geschäftsmodell-Designs abgeleitet werden. Die iterative Entwicklung und Bewertung verschiedener Geschäftsmodellansätze wird auf ihre Umsetzbarkeit und Wirtschaftlichkeit hin geprüft. Das übergeordnete Ziel ist die praktische Anwendung der Ergebnisse in Unternehmen, die Wasserstoff produzieren, sowie die Verankerung des Konzeptes in der Industrie.
In Anbetracht der Strategie des Bundeswirtschaftsministeriums, Wasserstofftechnologien bis 2030 als Kernelemente der Energiewende zu etablieren, gewinnt das Projekt „CircuPEM“ nicht nur an Bedeutung für die Forschung, sondern auch für die zukünftige Energiepolitik in Deutschland.
uni-paderborn.de berichtet, dass …