Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT) entwickelt gemeinsam mit iGas energy und dem Fertigungsspezialisten dLS LichtSchneiderei neue Verfahren zur Herstellung von PEM-Elektrolyseuren. Im Fokus steht der Verzicht auf kostenintensive Edelmetallbeschichtungen durch den Einsatz lasergeschweißter Titan-Streckgitter mit hoher elektrischer Leitfähigkeit. Das Projekt mit dem Titel „KI-unterstütztes Schweißen und Schneiden von Streckgittern bei der effizienten Herstellung von Elektrolyseuren“ (KISSSEs) ist im Oktober 2025 gestartet und auf drei Jahre angelegt.
Die Forscher am Fraunhofer ILT setzen auf künstliche Intelligenz (KI), um optimale Schweißpunkte in komplexen Gitterstrukturen zu identifizieren. Diese präzise Verschweißung senkt die elektrischen Übergangswiderstände und macht teure Edelmetallbeschichtungen überflüssig. Zusätzlich verbessern KI-gestützte Laserschneidprozesse die Kantenqualität der Gitter, was den Wirkungsgrad der Elektrolyseure weiter steigern soll.
„Unsere KI-Modelle erkennen selbst bei unregelmäßigen Streckgittergeometrien die optimalen Schweißpunkte und ermöglichen damit reproduzierbare Kontaktierungen mit geringerem Widerstand“, erklärt Zhiheng Ye, Wasserstoffexpertin am Fraunhofer ILT. „Damit schaffen wir die Grundlage für skalierbare und ressourceneffiziente Elektrolyseurproduktion.“
PEM-Technologie als Schlüssel zur dynamischen Wasserstofferzeugung
Das Projekt konzentriert sich auf die Protonenaustauschmembran-Elektrolyse (PEM), bei der eine Membran Wasser elektrochemisch in Wasserstoff und Sauerstoff trennt. PEM-Systeme gelten als besonders geeignet für den Betrieb mit fluktuierenden erneuerbaren Energien, da sie eine hohe Leistungsdichte, kurze Ansprechzeiten und gute Teillastfähigkeit aufweisen.
Die im Projekt eingesetzten PEM-Stacks stammen von iGas energy. Sie erzeugen bis zu 260 Normkubikmeter Wasserstoff pro Stunde und lassen sich durch Koppelung skalieren. iGas energy bringt zudem elektrochemische Systemkompetenz ein, entwickelt Strömungs- und Zellmodelle und testet die Bauteile im Betrieb.
Regionale Kooperation im Rheinischen Revier
Neben dem Fraunhofer ILT und iGas energy ist auch das Spin-off dLS LichtSchneiderei beteiligt. Das Unternehmen überführt die entwickelten Schneidparameter in die industrielle Fertigung, produziert Musterteile und begleitet die Übertragung auf Produktionsanlagen. Die Partner arbeiten im Rheinischen Revier zusammen, das als Modellregion für den Strukturwandel gilt.
„Die Ansiedlung dieses Verfahrens und der dazugehörigen Wertschöpfungskette kann einen entscheidenden Beitrag zum erfolgreichen Strukturwandel im Rheinischen Revier beitragen“, sagt Karl-Heinz Lentz, Geschäftsführer von iGas energy.
Das Projekt KISSSEs wird im Rahmen des Programms DigiRess vom Land Nordrhein-Westfalen und dem Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz gefördert.
