ESSEN / LONDON (IT BOLTWISE) – Evonik geht in die kommerzielle Fertigung einer neuartigen Spezialmembran für die AEM-Elektrolyse und will so die Kosten für grünen Wasserstoff senken. Die Pilotanlage im Ruhrgebiet bildet den Ausgangspunkt, während ein Technikzentrum in Shanghai die Membranen unter Industriebedingungen testet. Entscheidend ist, dass das Verfahren ohne edelmetallhaltige Materialien auskommen und gleichzeitig potenziell Kompressionsschritte einsparen kann. Für Industrieanwender bedeutet das vor allem eine bessere Perspektive auf Wasserstoff als Baustein für die Dekarbonisierung, etwa in der Stahlproduktion.
Evonik treibt den Wasserstoff-Hochlauf nicht nur über neue Projekte, sondern auch über eine konkrete Komponente der Elektrolyse voran: In einer Pilotanlage im Ruhrgebiet startet der Chemiekonzern die kommerzielle Fertigung einer Spezialmembran. Damit rückt die Frage in den Mittelpunkt, wie sich grüner Wasserstoff gegenüber der heute verbreiteten Alternative „grauer“ Wasserstoff wirtschaftlich besser positionieren lässt. Denn obwohl die Energiewende den Rohstoffbedarf strukturell begünstigt, entscheiden in der Praxis meist Stromkosten, Anlagenauslegung und Materialkosten über die Wirtschaftlichkeit. Branchenbeobachter werten den Schritt als Versuch, die Kostenseite der Kette früh anzugehen und nicht erst am Ende der Lieferkette.
Technisch setzt Evonik auf die sogenannte AEM-Elektrolyse (Anion Exchange Membrane), bei der Wasser mithilfe von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt wird. Die Membran übernimmt dabei eine zentrale Rolle, weil sie den Ionentransport steuert und damit Effizienz, Lebensdauer und Wartungsaufwand mitprägt. Im Vergleich zu Verfahren wie PEM- oder alkalischer Elektrolyse stehen AEM-Systeme besonders dafür, dass sie potenziell mit weniger kritischen Materialien auskommen könnten. Evonik nennt als Vorteil, dass edelmetallfreie Materialien eingesetzt werden können. Zusätzlich soll die Technologie die Erzeugung von Wasserstoff unter Druck ermöglichen, wodurch separate Kompressionsschritte entfallen könnten.
Für die Kostenrechnung ist jedoch nicht nur die Membranfläche entscheidend, sondern das Zusammenspiel aus Investitions- und Betriebskosten. Evonik verweist auf Fachstudien, die ein Einsparpotenzial bei den Investitionskosten von mindestens 25 Prozent sehen. Plausibel wird das, weil eingesparte Prozessschritte (etwa Kompression) die Systemarchitektur vereinfachen und Komponenten kostenintensiver Peripherie reduzieren können. Gleichzeitig bleibt die Energieseite ein dominanter Treiber: Je nach Region ist grüner Wasserstoff derzeit laut Konzernangaben noch etwa doppelt oder sogar viermal so teuer wie grauer Wasserstoff. Mit Blick auf Skalierung gilt daher: Eine günstigere Membran muss sich in der Praxis über stabile Betriebszeiten und geringeren Wartungsaufwand amortisieren.
Im Marktumfeld konkurriert Evonik nicht nur mit Herstellern von Wasserstoff, sondern auch mit Technologieanbietern, die an anderen Elektrolyse-Designs arbeiten. Wettbewerb entsteht dabei entlang verschiedener Achsen: Wirkungsgrad, Lebensdauer, Membranstabilität, Systemintegration und damit die „Levelized Cost of Hydrogen“-Perspektive. Während Siemens Energy und andere große Industrieplayer stark in unterschiedliche Elektrolyse-Technologien investieren, liefern Membran- und Stack-nahe Ansätze den Vorteil, Kostentreiber früh im Design zu adressieren. Auch wenn viele Player noch in Pilot- oder Demonstrationsphasen arbeiten, steigt der Druck, Skalierungsfähigkeit nachzuweisen. Experten betonen in diesem Zusammenhang, dass Lieferketten für Membranmaterialien sowie Qualitätskontrolle im großindustriellen Maßstab oft den Engpass darstellen.
Ein weiterer Baustein ist die globale Einbindung: Evonik ordnet die AEM-Technologie in den Kontext eines besonders aktiven Marktes ein, der in China bereits große Resonanz zeige. Parallel zum Produktionsstart in Deutschland hat das Unternehmen deshalb ein Technikzentrum in Shanghai aufgebaut. Dort werden die in Marl produzierten Membranen unter industriellen Bedingungen getestet, in Kooperation mit lokalen Partnern und Kunden. Diese Verlagerung von Validierungsrisiken in ein regionales Test- und Integrationsumfeld ist für den Markteintritt relevant, weil Spezifikationen, Betriebsprofile und Lieferlogistik zwischen Regionen variieren. Für Anwender senkt das die Unsicherheit bei der Stack-Auslegung und verkürzt potenziell die Rollout-Zyklen.
Aus regulatorischer und sicherheitstechnischer Sicht bleiben die Anforderungen hoch, denn Wasserstoffanlagen bewegen sich im Spannungsfeld aus Energieinfrastruktur, Arbeitsschutz und Datenschutz entlang der Steuerungs- und Monitoring-Stacks. Der Einsatz neuer Membranen erhöht zwar nicht automatisch den Regulierungsumfang, verschiebt aber Prüf- und Qualifikationsaufwände, etwa bei Lebensdauerprognosen, Degradationspfaden und Qualitätsnachweisen. Für Unternehmen, die Wasserstoff in ihre Wertschöpfung integrieren, ist zudem entscheidend, wie sich Betriebssignale aus Elektrolyseuren in Qualitäts- und Instandhaltungsprozesse überführen lassen. In Zukunft dürfte die stärkere Industrialisierung solcher Membran-Komponenten die Preiseffekte beschleunigen, sofern die versprochenen Investitions- und Systemvorteile auch im Langzeitbetrieb stabil bleiben. Genau hier wird sich zeigen, ob AEM-Ansätze die Skalierungsschere zwischen grüner und grauer Wasserstoffproduktion weiter schließen können.
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