Die Internationale Seeschifffahrts-Organisation der Vereinten Nationen (IMO) hat ein klares Ziel formuliert: Bis zum Jahr 2050 sollen die Flotten ihrer 176 Mitgliedsl\u00e4nder klimaneutral sein, bis 2030 bereits 40 Prozent. Ein ehrgeiziges Vorhaben, denn noch 2024 fuhren 98,8 Prozent der Schiffe mit herk\u00f6mmlichen fossilen Brennstoffen. Die maritime Wirtschaft muss also k\u00fcnftig klimaneutrale Energietr\u00e4ger nutzen. Die Umwandlung von erneuerbaren Energien in gr\u00fcnen Wasserstoff mittels Elektrolyse ist f\u00fcr die maritime Energiewende besonders attraktiv. Der so erzeugte Wasserstoff kann in Form von Brennstoffzellen Schiffe antreiben oder in andere nachhaltige Kraftstoffe umgewandelt werden. Das Problem: Der Bedarf ist riesig und die Herstellung des Wasserstoffs noch teuer und ineffizient.<\/p>\n
Neue Materialkonzepte sollen Kapillarelektrolyse in industriellem Ma\u00dfstab erm\u00f6glichen<\/strong><\/p>\n Das CAPTN Energy Projekt \u201eInnovative Materialien und Stromversorgungen f\u00fcr die Wasserstoffelektrolyse\u201c setzt genau dort an. Die Kooperationspartner HAW Kiel und CAU Kiel wollen in Zusammenarbeit mit der in Mielkendorf bei Kiel ans\u00e4ssigen Phi-Stone AG effiziente Materialien und Stromversorgungsl\u00f6sungen f\u00fcr das Verfahren der Kapillarelektrolyse entwickeln. Bei der Kapillarelektrolyse wird eine Elektrolysezelle genutzt, die Wasserstoff und Sauerstoff durch eine por\u00f6se, hydrophile Membran erzeugt. Die konventionelle Elektrolyse hat einen Wirkungsgrad zwischen 60 und 80 Prozent, die Kapillarelektrolyse verspreche Wirkungsgrade weit \u00fcber 90 Prozent, erkl\u00e4rt Prof. Dr. Rainer Adelung, Leiter der Arbeitsgruppe f\u00fcr Funktionale Nanomaterialien am Institut f\u00fcr Materialwissenschaft der CAU. Dieses Verfahren sei schon sehr effizient: \u201eEs wurde zun\u00e4chst aber nur als Forschungskonzept vorgestellt. Wir ben\u00f6tigen f\u00fcr die Kapillarelektrolyse neue hochskalierbare Materialkonzepte, die die kosteneffiziente Elektrolyse in industriellem Ma\u00dfstab erm\u00f6glichen. Diese wollen wir Rahmen des Projektes entwickeln.\u201c<\/p>\n Galliumnitrid-Leistungshalbleiter sollen Elektrolysezelle effizienter steuern <\/strong><\/p>\n Eine weitere Stellschraube f\u00fcr mehr Effizienz und damit eine kosteng\u00fcnstigere Produktion von Wasserstoff liegt in der Steuerung der Elektrolysezelle, die die notwendige Spannung f\u00fcr den Elektrolyseprozess erzeugt. Gesamtprojektleiter Ulf Sch\u00fcmann (HAW Kiel) wird im Rahmen des Projekts die Steuerung entwickeln. Sch\u00fcmann untersucht, inwieweit eine Pulsung der Spannung die Effizienz der Elektrolysezelle steigern kann. Der Professor f\u00fcr Leistungselektronik und elektrische Antriebe setzt dabei auf Galliumnitrid-Leistungshalbleiter. \u201eBisher werden Silizium basierte Leistungshalbleiter eingesetzt. Galliumnitrid als Material hat das Potential, sehr viel effizienter zu sein, da es einen deutlich geringeren Durchlasswiderstand besitzt\u201c, erkl\u00e4rt Sch\u00fcmann.<\/p>\n Die Kosten pro Kilogramm Wasserstoff und damit die Effizienz der Wertsch\u00f6pfungskette bei der Erzeugung von Wasserstoff seien entscheidend f\u00fcr das Gelingen der Energiewende, betont Sch\u00fcmann. Zurzeit werden ca. 52,5 kWh elektrischer Energie pro Kilogramm Wasserstoff ben\u00f6tigt. Die Kapillarelektrolyse verspricht eine Reduktion des Energiebedarfes auf unter 42 kWh pro Kilogramm Wasserstoff. \u201eDies senkt den Energieverbrauch um 20 Prozent\u201c, erkl\u00e4rt Sch\u00fcmann. Das hat nat\u00fcrlich eine direkte Auswirkung auf die Kosten der Wasserstoffproduktion und den Wasserstoffpreis.<\/p>\n Industriepartner steuert tetrapodales Zinkoxid bei<\/strong><\/p>\n Dritter Projektpartner ist die Phi-Stone AG, ein aus der Technischen Fakult\u00e4t der CAU ausgegr\u00fcndetes Unternehmen. Der Industriepartner, erkl\u00e4rt der Leiter der Forschungs- und Entwicklungsabteilung Dr. Daniel Hugenbusch, wird die zu entwickelnden, skalierbaren Kapillarmaterialien produzieren: \u201eDie Phi-Stone AG stellt unter Reinraumbedingungen im hochskalierten Ma\u00dfstab sogenanntes tetrapodales Zinkoxid her, das aufgrund seiner herausragenden antimikrobiellen Eigenschaften in Medizin- und Kosmetikprodukten Verwendung findet. Unter technischen Gesichtspunkten ergeben sich weitere Anwendungsgebiete, da das tetrapodale Zinkoxid als Templatematerial, also Formgeber, die Grundlage f\u00fcr eine Vielzahl innovativer Materialien ist. Diese Eigenschaften werden wir im Rahmen dieses Projektes f\u00fcr die parallel entwickelten Elektrodenmaterialien ausnutzen.\u201c<\/p>\n Bund und Land unterst\u00fctzen das CAPTN Energy-Projekt<\/strong> [media]<\/p>\n Hintergrund CAPTN Energy<\/strong><\/p>\n Der transdisziplin\u00e4re Verbund CAPTN Energy will mit innovativen Projekten die Umwandlung, Speicherung, \u00dcbertragung und Nutzbarmachung von erneuerbaren Energien f\u00fcr maritime Anwendungen vorantreiben und eine sichere Bereitstellungskette etablieren. Die Lage zwischen Nord- und Ostsee bietet hervorragende Voraussetzungen, um innovative Produkte und Dienstleistungen f\u00fcr die Energie- und Verkehrswirtschaft zu entwickeln. Die N\u00e4he zum Wasser mit der vorhandenen Infrastruktur und das Verst\u00e4ndnis f\u00fcr die maritimen Verbraucher sind wesentliche Erfolgsfaktoren.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"\u00a0 \u00a0 Wenn in naher Zukunft Schiffe die Weltmeere befahren, die von gr\u00fcnem Wasserstoff angetrieben werden, haben auch…\n","protected":false},"author":2,"featured_media":598840,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1852],"tags":[3364,29,548,663,3934,30,13,4949,14,15,12,1971],"class_list":{"0":"post-598839","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-kiel","8":"tag-de","9":"tag-deutschland","10":"tag-eu","11":"tag-europa","12":"tag-europe","13":"tag-germany","14":"tag-headlines","15":"tag-kiel","16":"tag-nachrichten","17":"tag-news","18":"tag-schlagzeilen","19":"tag-schleswig-holstein"},"share_on_mastodon":{"url":"https:\/\/pubeurope.com\/@de\/115604982307806071","error":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/598839","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=598839"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/598839\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/598840"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=598839"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=598839"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=598839"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}![\"Ein](\"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-content\/uploads\/2025\/11\/imuse_adelung_rainer_cau.jpg\" "\\"\\"")
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\u00a9Der Prozess der Elektrodenherstellung wird von der Phi-Stone AG und dem Team von Dr. Daniel Hugenbusch hochskaliert und weiterentwickelt. Foto: Elias Messerschmidt\/Phi-Stone AG)<\/p>\n
Das Kieler CAPTN Energy-Projekt \u201eInnovative Materialien und Stromversorgungen f\u00fcr die Wasserstoffelektrolyse\u201c wird im Rahmen des WIR!-Programms vom Bundesministerium f\u00fcr Forschung, Technologie und Raumfahrt mit rund 870 000 Euro gef\u00f6rdert. Das Ministerium f\u00fcr Energiewende, Klimaschutz Umwelt und Natur des Landes Schleswig-Holstein beteiligt sich mit einer Co-Finanzierung. Das Projekt hat eine Laufzeit von drei Jahren.<\/p>\n