Projekt: Wasserstofftechnologie – was können Kunststoffe?

Ende September 2021 fand am IKV in Aachen der Start für ein Projekt statt, das die Potenziale für Kunststoffe in der Wasserstoff-Wirtschaft analysiert.

Mehr als 20 Unternehmen beteiligen sich bereits an dem auf zwölf Monate angelegten Projekt, das eine Technologieanalyse zum Einsatz von Kunststoffen für die boomende Wasserstoff-Wirtschaft liefern will. Die Projektteilnehmer widmen sich dabei den Segmenten der Erzeugung, Speicherung, des Transports und der Nutzung von Wasserstoff. Sie ermitteln die spezifischen Anforderungen zur effizienten Entwicklung, Qualifikation, Produktion und dem sicheren Betrieb von kunststoffbasierten Werkstoffsystemen und entwickeln neue Szenarien zur Erhöhung der Effizienz.

Von den Ergebnissen versprechen sich die Teilnehmer, Impulse bezüglich der Einsatzbereiche und potenzieller Kunden für das eigene Portfolio zu erhalten sowie Anforderungen und zukünftige Bedarfe für Komponenten und Technologien aus Sicht von OEMs und Zulieferern von Systemen zu identifizieren. Die Ergebnisse werden durch das Konsortium im Rahmen der Geschäftsentwicklung, des Vertriebs, der Entwicklung von Produkten sowie einer Forschungs-Roadmap verwertet.

In seiner Begrüßung unterstrich Professor Christian Hopmann, Leiter des IKV, die industrieübergreifende Bedeutung von Kunststoffen als Chance für wirtschaftlichere und nachhaltigere technische Produkte. Die Wasserstoff-Wirtschaft sieht er als ökonomisch und technologisch hochrelevantes Feld für die Kunststoffindustrie. Er betonte auch, dass Kunststoffe wesentlich zur Erhöhung der Effizienz von Systemen in den unterschiedlichen Wertschöpfungsketten der Wasserstoff-Wirtschaft beitragen können. „Wasserstoff ist für uns und unsere Partner an der RWTH Aachen und dem Forschungszentrum Jülich ein strategisch wichtiges Thema. Unter anderem mit dem BMBF-Zukunftscluster Wasserstoff wollen wir unsere Region langfristig zum ‚Innovation Valley Wasserstofftechnologie‘ entwickeln.“

Hopmann stellte als Beispiele aus der IKV-Forschung Bipolarplatten für Brennstoffzellen aus hochgefüllten Thermoplasten und die ganzheitliche Entwicklung von Hochdruckspeichern vor. „Die anspruchsvolle Funktionalität von Komponenten in Wasserstoffsystemen ist prädestiniert für hochintegrierte Bauteile aus kunststoffbasierten Materialsystemen“, so der IKV-Leiter. „Die speziellen Bedingungen unter Wasserstoffatmosphäre und konkurrierenden Anforderungen an chemische, thermische und mechanische Eigenschaften erfordern die interdisziplinäre Kooperation zwischen Unternehmen für die Umsetzung. Wir stellen mit dem Projekt einen Marktplatz zur Identifikation der relevanten Forschungsfragen und zur Initiierung von Kooperationen bereit.“

Zur Vorbereitung der Diskussion über die Ergebnisse des Projekts und die nächsten Schritte folgte ein Block mit Impulsbeiträgen aus dem Konsortium. Den Auftakt machte Professor Rudolf Stauber, der als ehemals verantwortlicher Leiter der Werkstofftechnik bei BMW mit seiner Expertise in den Anforderungen und den Prozessen zur Einführung von Materialien in kostensensitive Massenapplikationen eingebunden ist.

Die Impulsvorträge von 3M Deutschland, AGC Chemicals, Allod Werkstoff, BASF, Brabender, Covestro, EBG Group, Freudenberg, Getzner Werkstoffe, Huehoco, Klöckner Delma Elastomertechnik, Lanxess, Mocom Compounds, Tece, Wilo und Yizumi zeigten die jeweiligen Erfahrungen im Bereich Wasserstoff und konkreten Erwartungshaltungen an das Projekt auf.

Ergänzt wurden die Vorträge um die Auswertung vorab durchgeführter Interviews mit den Projektteilnehmern. Es wurde zum einen die bereits umfangreich vorhandene Expertise der Industriepartner sichtbar. Zum anderen bestätigte sich die Annahme, dass eine umfassende Wissensbasis auch von den Partnern als Schlüssel identifiziert wird, um die Entwicklung neuer Materialien und Technologien für spezifischen Wasserstoff-Anwendungen zu realisieren. „Der erfolgreiche Technologiewandel hin zur Wasserstoffwirtschaft erfordert ein zielgerichtetes Vorgehen und Klarheit über die neuen Anforderungen – beides sind derzeit herausfordernde Themen“, betonte Dr. Edgar Große Westhoff, Wilo.

Zur systematischen Erfassung der Anforderungen wurde beschlossen, bei der Segmentierung der Wertschöpfungsketten neben dem wirtschaftliche und technologischen Potenzial einen speziellen Fokus auf die Identifikation der jeweiligen OEM und bedeutenden Akteure zu richten. „Wir wollen die Kunststoffindustrie in Bezug auf die Wasserstoff-Wirtschaft voranbringen, aber wir brauchen auch die Unterstützung der OEMs“, sagte Dr. Silke Wagener, Freudenberg Technology Innovation.

Neben der Segmentierung der Bereiche Erzeugung, Transport, Speicherung und Umwandlung stehen als nächstes verschiedene Workshops an, zunächst am 8. Dezember 2021 zum Themenkomplex „Märke und Anforderungen“. Für interessierte Unternehmen besteht weiterhin die Möglichkeit, dem Netzwerk beizutreten und am Projekt mitzuwirken.

sk