Hydraulisch verpresste Brennstoffzellenstacks versprechen mehr Effizienz und geringere Kosten

Gelsenkirchen, 09. Dezember 2025 – Die Westfälische Hochschule und die ProPuls GmbH entwickeln im Forschungsprojekt H2SME neue Brennstoffzellenstacks für stationäre Anwendungen im industriellen Maßstab. Kernziel ist die Steigerung von Effizienz, Stabilität und Wirtschaftlichkeit durch ein patentiertes Verfahren der hydraulischen Verpressung. Das Vorhaben adressiert die wachsende Bedeutung von Wasserstoff als Speicher für fluktuierenden Solar- und Windstrom und soll den Einsatz großskaliger Brennstoffzellensysteme vorantreiben.

Hydraulische Verpressung soll Leistungsfähigkeit steigern

Die Forschenden übertragen ein bereits in Hochdruck-Elektrolyseuren erprobtes Verfahren auf Brennstoffzellenstapel. Dabei wird jede elektrochemische Zelle von einer Hydraulikflüssigkeit umspült und unter kontrollierten Druck gesetzt. Das sorgt für eine gleichmäßige, reproduzierbare Verpressung – unabhängig von Zellgröße oder thermischen Einflüssen – und verbessert zugleich die Wärmeabfuhr.

Projektkoordinator Dr. Florian Josef Wirkert hebt hervor: „Durch die Übertragung dieses innovativen Ansatzes auf Brennstoffzellen erwarten wir sowohl eine deutliche Steigerung des Gesamtwirkungsgrades als auch der Langzeitstabilität.“ Gleichzeitig sollen kostengünstigere Katalysatormaterialien getestet werden, um den hohen Anteil teurer Edelmetalle wie Platin zu reduzieren.

Industrienahe Tests über mindestens 1.000 Betriebsstunden

Die ProPuls GmbH entwickelt für das Projekt eine modulare Testinfrastruktur. Auf dem Prüfstand soll ein Stack aus 30 Zellen mit jeweils 500 cm² Aktivfläche und einer Leistung von bis zu 7,5 kW unter dynamischen Bedingungen betrieben werden.

Philipp Neuhaus, Teamleiter MSR-Technik bei ProPuls, erklärt: „Wir planen den industrienahen Stack mindestens 1.000 Stunden dynamisch zu testen, um Aussagen zur Alterung, Effizienz und Stabilität treffen zu können.“ Die Ergebnisse der dreijährigen Projektlaufzeit bilden die Grundlage für weitere Entwicklungsschritte hin zu marktreifen Systemen.

Einordnung für die Wasserstoff- und Solarbranche

Wasserstoff gilt als Schlüsseltechnologie, um Überschüsse aus Photovoltaik- und Windkraftanlagen langfristig zu speichern und sektorübergreifend nutzbar zu machen. Gerade stationäre Brennstoffzellensysteme bieten das Potenzial, erneuerbare Energien stabil ins Energiesystem einzubinden – etwa in Industrieparks, Quartiersnetzen oder Back-up-Systemen. Verbesserungen bei Wirkungsgrad, Kosten und Lebensdauer könnten die Technologie entscheidend voranbringen.

Das Projekt H2SME liefert zudem Impulse für Power-to-Gas-Pfade: Je effizienter Elektrolyse und Rückverstromung zusammenarbeiten, desto höher fällt der Gesamtwirkungsgrad aus, was Technologien wie Photovoltaik-basierte Wasserstoffsysteme wirtschaftlicher macht.

Teil der Initiative H2Raum

Gefördert wird H2SME durch das Bundesprogramm „T!Raum – TransferRäume für die Zukunft von Regionen“. Die Initiative H2Raum verfolgt das Ziel, Wasserstoffakteure im Ruhrgebiet zu vernetzen, Wissen zu transferieren und gemeinsam Projekte zu entwickeln. Eingebunden sind Unternehmen, Hochschulen, Forschungseinrichtungen sowie Studierende und die Zivilgesellschaft.

Forschungstradition und regionale Bedeutung

Die Westfälische Hochschule ist seit mehr als 20 Jahren in der Wasserstoffforschung aktiv. Mit dem neuen Studiengang „Wasserstoffsysteme und Erneuerbare Energien“ sowie dem entstehenden „H2 Solution Lab“ baut sie ihre Rolle als wichtiger Standort im NRW-Wasserstoffökosystem weiter aus.

Auch das Fraunhofer IEG unterstützt durch die Entwicklung innovativer Speicher- und Infrastrukturlösungen den regionalen Ausbau der Wasserstoffwirtschaft.

Ausblick

Gelingt der Nachweis, dass hydraulisch verpresste Brennstoffzellenstacks langlebiger, effizienter und kostengünstiger produziert werden können, könnte dies neue Maßstäbe im industriellen Einsatz setzen. Für die Solarbranche ergibt sich damit eine zusätzliche Möglichkeit, erneuerbare Überschussenergie effizient zu speichern und bedarfsgerecht wieder bereitzustellen – ein kritischer Faktor auf dem Weg zu einem vollständig erneuerbaren Energiesystem.

Weitere Informationen sind auf Anfrage telefonisch oder per E-Mail erhältlich. Pressebilder können bereitgestellt werden.