WAVE-H2: Wasserstoffforschung in moderner Infrastruktur

Wasserstoff hilft dabei, CO₂ in der Industrie einzusparen und zum Klimaschutz beizutragen. Damit industrielle Prozesse, die aktuell noch emissionsintensiv sind, durch nachhaltige Wasserstofftechnologien ersetzt werden können, besteht noch ein großer Forschungsbedarf. Die H₂-Industrieforschungsplattform WAVE-H2 besteht aus dem Campus Freudenstadt, auf dem Lösungen im industriellen Maßstab im System getestet werden können und dem Campus Vaihingen. Dieser hat nun den Betrieb aufgenommen und bietet auf rund 250 Quadratmetern Raum für die Spitzenforschung entlang der gesamten Wasserstoff-Wertschöpfungskette: von Wasserstoff-Erzeugung und Power-to-X-Technologien, der Entwicklung chemischer Wasserstoffspeicher- und Brennstoffzellentechnologien bis zu dezentralen Wasserstoff-Nutzungskonzepten. „Wir freuen uns  sehr, dass wir mit der Inbetriebnahme der Innovationsmodule auf dem Wave-H2 Campus Vaihingen neben der ARENA2036 am Pfaffenwaldring 17 den ersten großen Meilenstein des Projekts erreicht haben“, so Prof. Alexander Sauer, Gesamtprojektleiter und Institutsleiter des Instituts für Energieeffizienz in der Produktion und Prof. Dr.-Ing. Kai Peter Birke, Teilprojektleiter „Innovationsmodule“ und Inhaber der Professur für Elektrische Energiespeichersysteme am Institut für Photovoltaik. „Ein großer Dank gilt neben den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern auch den Projektbeteiligten aus den Verwaltungsbereichen, ohne die ein solches Investitionsprojekt nicht zu realisieren ist.“

„Die neue Wasserstoffforschungsinfrastruktur auf dem Campus Vaihingen markiert einen wichtigen Meilenstein in der strategischen Weiterentwicklung der Energie- und Klimaforschung an der Universität Stuttgart“, sagt Manfred Bischoff, Prorektor für Forschung und nachhaltige Entwicklung an der Universität Stuttgart. „Mit den hier erforschten Zukunftstechnologien helfen wir dabei, industrielle Prozesse nachhaltiger zu gestalten. Die Forschung der Universität Stuttgart zahlt in die nationale Wasserstoffstrategie der Bundesregierung ein und unterstützt somit langfristig die Dekarbonisierung der Industrie.“

Wird grüner Strom beispielsweise durch Wind-, Solar- oder Wasserkraft erzeugt, entsteht oft ein Überschuss an Energie. Dieser zusätzliche Strom kann dann für die Erzeugung weiterer Stoffe eingesetzt werden. „Power-to-X“ ist ein Sammelbegriff, der mit dem Platzhalter X diese verschiedenen Energieträger oder Rohstoffe, die erzeugt werden können, ausdrückt. WAVE-H2 eröffnet neue Forschungszugänge beispielsweise für die Synthese von Methanol oder Ammoniak.

Die neue Laborinfrastruktur ist auf die Spitzenforschung an Wasserstoffsystemen und elektrifizierten Prozessen abgestimmt. So umfassen die Innovationsmodule in Stuttgart auf dem Wave-H2 Campus Vaihingen einen Brennstoffzellen- und Elektrolyseteststand, um Materialien zu entwickeln und zu erproben. Arbeiten können die Forschenden auch an Elektronikarbeitsplätzen zur Entwicklung von Steuerungskomponenten.

Die WAVE-H2-Plattform ermöglicht es den Forschenden, gemeinsam mit Expert*innen aus allen Fachrichtungen der Energieforschung, an komplexen Fragestellungen rund um das Thema Wasserstoff zu arbeiten. „Ich freue mich sehr darauf, nach der Planungs- und Bauphase nun tief in die Forschung einzusteigen und gemeinsam mit Kolleg*innen aus lokalen Netzwerken wie CHEMampere an elektrifizierten, nachhaltigen und klimaneutralen Technologien zu forschen und die kommenden Generationen an Ingenieur*innen und Forscher*innen in modernen und kollaborativen Laboren zu begleiten und auszubilden“, sagt Dr. Paul Rößner, Gruppenleiter Power to X am Institut für Photovoltaik (ipv).

In seiner Funktion als Dekan der Fakultät 5, Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, betont Prof. Birke: „Mit WAVE-H2 setzen wir den Stuttgarter Weg konsequent fort: interdisziplinär, fakultätsübergreifend und mit Blick auf die Praxis. Die WAVE-H2 Plattform wird so zum zentralen Ort für die Forschung an zukunftsweisenden Wasserstofftechnologien für eine CO2-freie Zukunft und stärkt die Universität Stuttgart als führenden Standort für nachhaltige Energielösungen.“

Die Planung und der Bau der WAVE-H2 Plattform wird vom Bundesministerium für Forschung Technologie und Raumfahrt mit rund 36 Mio. Euro gefördert. Sie wird langfristig an den beiden Standorten Stuttgart-Vaihingen und Freudenstadt vom Institut für Energieeffizienz in der Produktion (EEP) und dem Lehrstuhl für Elektrische Energiespeichersysteme des Instituts für Photovoltaik (ipv) der Universität Stuttgart aufgebaut und betrieben. Der Campus Freudenstadt wird voraussichtlich Ende des Jahres 2025 in Betrieb gehen.