Betankung eines Brennstoffzellefahrzeugs

Das Projekt BreCycle hat zum Ziel, ein nachhaltiges Verfahren zur Aufbereitung von Brennstoffzellen zu entwickeln. Bild: Shell

| von Götz Fuchslocher

In wasserstoffbetriebenen Automobilen kommen vor allem Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen (PEMFC) zum Einsatz. Mit der steigenden Verbreitung dieser Technologie werde spätestens 2030 eine größere Menge dieses Brennstoffzellentyps sein Lebensende erreicht haben, heißt es seitens der Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS. Aufgrund des hohen Anteils an wertvollen Technologiemetallen und ökologischen Betrachtungen sei ein effizientes Recycling von in PEM-Brennstoffzellen enthaltenen Materialien notwendig. Ein für Brennstoffzellen maßgeschneiderter Recyclingprozess sei derzeit industriell jedoch nicht verfügbar.

Dieser Herausforderung stellt sich nun ein Konsortium unter Leitung des Fraunhofer IWKS. Im Rahmen des Projekts „BreCycle“ erarbeitet das Konsortium, bestehend aus den fünf Forschungs- und Industriepartnern Fraunhofer IWKS, Proton Motor Fuel Cell GmbH, Mairec Edelmetallgesellschaft mbH, Electrocycling GmbH und Klein Anlagenbau AG, ein Kreislaufwirtschaftskonzept speziell für PEM-Brennstoffzellen. Gefördert wird das Vorhaben innerhalb des 7. Energieforschungsprogramms „Innovationen für die Energiewende“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie.

Ziel des Vorhabens ist es, ein nachhaltiges Verfahren zur Aufbereitung von Brennstoffzellen zu entwickeln, mit dem hochwertige Materialfraktionen insbesondere aus der Elektrodenbeschichtung generiert und die Polymermembran abgetrennt werden können. Im Projekt BreCycle soll ein neuer Ansatz entwickelt werden, der einen hohen Rückgewinnungsgrad der eingesetzten Rohstoffe sicherstellt und hinsichtlich Umweltverträglichkeit, Energiebilanz und Wirtschaftlichkeit überlegen ist. Gleichzeitig sollen Aspekte des kreislaufgerechten Produktdesigns (Design for Recycling beziehungsweise Design for Circularity) untersucht und umgesetzt werden. Weiter heißt es, das Recyclingverfahren selbst soll sowohl für komplette Brennstoffzellenmodule als auch für einzelne Komponenten ausgelegt sein.

Nach Abschluss des Projekts sollen die gewonnenen Erkenntnisse sukzessive bei den beteiligten Industriepartnern in die Verarbeitungsprozesse für PEM-Brennstoffzellen einfließen. Die Ergebnisse aus der Verfahrensentwicklung dienen außerdem als Basis für weitere Forschungsarbeiten, um eine Rücknahme- und Recyclinglösung einschließlich der Realisierung spezifischer neuer Anlagenmodule etablieren zu können. Parallel seien in diesem Zeitraum innovative Circular-Economy-Geschäftsmodelle gemeinsam mit allen Projektpartnern entsprechend der gewonnenen Erkenntnisse und der Marktsituation weiter zu konkretisieren.

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