Neues Solarmodul aus Karlsruhe liefert direkt Wasserstoff

Eine Ausgründung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) arbeitet an einer neuen Technologie zur Herstellung von grünem Wasserstoff. Dieser soll ohne Elektrolyseur direkt in einem Solarmodul produziert werden.

Ohne Umwege

Bisher wird für gewöhnlich Strom mit Solarzellen gewonnen und dann in einem Elektrolyseverfahren genutzt, um Wasserstoff zu produzieren. Das Startup Photreon soll hingegen Photoreaktorpaneele produzieren, bei denen Sonnenlicht in einem Arbeitsschritt zu Wasserstoff verarbeitet wird, was Effizienzverluste reduziert. Die Technologie wird Ende April auf der Hannover Messe vorgestellt.

Grüner Wasserstoff gilt als wichtiger Baustein für die Dekarbonisierung von Industrie und Energiesystemen. Allerdings ist seine Produktion derzeit oft mit hohen Kosten und komplexer Infrastruktur verbunden, da sie in der Regel Strom aus erneuerbaren Quellen sowie Elektrolyseure und Netzanbindungen erfordert. Genau an diesem Punkt setzt die Entwicklung von Photreon an: Die Paneele sollen Wasserstoff ohne externe Stromzufuhr erzeugen und damit die Abhängigkeit von Netzinfrastruktur reduzieren.


Technisch basiert der Ansatz auf dem Prinzip der Photokatalyse. Dabei wird Sonnenlicht nicht zunächst in elektrische Energie umgewandelt, sondern direkt genutzt, um eine chemische Reaktion anzustoßen. Spezielle Materialien absorbieren die Lichtenergie und setzen Elektronen frei, die anschließend die Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff ermöglichen. Nach Angaben des Teams ersetzt dieses Verfahren die Kombination aus Photovoltaik und Elektrolyse durch einen einzigen Prozessschritt.

Prototyp funktioniert

Ein Prototyp mit einer Fläche von einem Quadratmeter konnte laut den Entwicklern bereits erfolgreich getestet werden. Besonderes Augenmerk liegt auf der Gestaltung des Paneels: Es soll das einfallende Sonnenlicht gezielt zu den aktiven Materialien im Inneren leiten, um die Effizienz der Reaktion zu erhöhen. Zudem sei das Design auf eine kostengünstige Serienproduktion ausgelegt und könne modular erweitert werden.

Die möglichen Einsatzbereiche reichen von kleineren, dezentralen Anwendungen bis hin zu großflächigen Anlagen. So könnten Unternehmen ihren Wasserstoffbedarf künftig direkt vor Ort decken, etwa in der Chemie-, Lebensmittel- oder Metallindustrie. Gleichzeitig wird auch ein Einsatz in sonnenreichen Regionen diskutiert, wo größere Produktionsanlagen entstehen könnten.

Ob sich die Technologie im industriellen Maßstab durchsetzen kann, bleibt abzuwarten. Wie hoch die Ausbeute im Vergleich zu den herkömmlichen Verfahren ist, wurde noch nicht näher ausgeführt.


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