Forschungsprojekt CircuPEM entwickelt Kreislaufwirtschaft für PEM-Elektrolyse
Ein neues Forschungsprojekt unter Leitung der Ruhr-Universität Bochum will die Wertschöpfungskette der PEM-Elektrolyse in eine Kreislaufwirtschaft überführen. Ziel ist es, kritische Rohstoffe wie Iridium, Platin und Titan möglichst vollständig wiederzuverwenden und die Abhängigkeit von Importen zu verringern. Das Projekt CircuPEM wird drei Jahre lang mit rund 2,9 Mio. EUR aus dem EFRE gefördert.
Die PEM-Elektrolyse gilt als vielversprechendes Verfahren zur Erzeugung von grünem Wasserstoff – doch ihr Einsatz ist an knappe und kostspielige Rohstoffe gebunden. Iridium, Platin und Titan werden für die Elektrolysezellen benötigt, müssen jedoch größtenteils importiert werden. Das Forschungsprojekt CircuPEM („Circular Economy für die PEM-Elektrolyse") hat sich zum Ziel gesetzt, diese Abhängigkeiten zu verringern, indem es die Wertschöpfungskette der PEM-Elektrolyse in ein kreislaufwirtschaftliches System überführt.
Das Projekt wird seit Januar 2026 vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) im Rahmen des Innovationswettbewerbs „GreenEconomy.IN.NRW" mit rund 2,9 Mio. EUR gefördert. Die Projektlaufzeit beträgt drei Jahre.
Rohstoffabhängigkeit als Schwachstelle der Wasserstoffkette
Unter der Leitung der Ruhr-Universität Bochum arbeiten mehrere Partner zusammen: das Heinz Nixdorf Institut (HNI) der Universität Paderborn mit seiner Fachgruppe „Advanced Systems Engineering", das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) sowie die Unternehmen Direct Matter und Heraeus Precious Metals.
Ergänzend bestehen Vereinbarungen mit Akteuren aus der Wasserstoffproduktion, um die gesamte Wertschöpfungskette abzubilden.Die Forschenden am HNI analysieren zunächst das bestehende Wertschöpfungssystem und erarbeiten daraus Anforderungen an zirkuläre Produkt-, Prozess- und Geschäftsmodelle. Dazu gehört auch die Weiterentwicklung des digitalen Produktpasses, der Informationen über Materialien, Herstellung, Nutzung und Entsorgung entlang des gesamten Produktlebenszyklus bündelt. In iterativen Arbeitszyklen werden verschiedene Geschäftsmodellansätze entwickelt, quantitativ bewertet – etwa durch Simulationen – und auf Wirtschaftlichkeit geprüft.
Iridium, Platin, Titan: Engpässe im Elektrolyseprozess
„Das Problem ist, dass für die PEM-Elektrolyse kritische und teure Rohstoffe wie Iridium, Platin und Titan benötigt werden, die nur begrenzt verfügbar sind und größtenteils importiert werden müssen. Dies führt zu Abhängigkeiten und Unsicherheiten entlang der Wertschöpfungskette", erklärt Julia Vehmeyer, wissenschaftliche Mitarbeiterin am HNI der Universität Paderborn.Projektleiter Sven Hennemann von der Ruhr-Universität Bochum beschreibt das übergeordnete Ziel: „Die Ergebnisse des Projekts sollen praktisch in Unternehmen angewendet werden, die Wasserstoff herstellen. Unser Gesamtziel ist, dass das Konzept auch in der Industrie verankert wird. Damit leisten wir einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung einer nachhaltigen Produktion von Wasserstoff, die möglichst ohne eine Abhängigkeit von kritischen Rohstoffen auskommt."
Abschließend sollen aus dem Projekt Handlungsempfehlungen abgeleitet und potenzielle Pilotprojekte initiiert werden.
