Das 2019 gegründete Start-up PMR Tech produziert Elektrolyseure für eine ganz spezielle Nische. Der WSG ONE des Bochumer Teams ist ein Mini-Elektrolyseur, der als Plug-and-Play-Lösung Wasserstoff für Industriekunden erzeugt. Wie das funktioniert und was die on Site-Elektrolyse wirtschaftlich so interessant macht, erklärt Unternehmensgründer Phillip Reisenberg im Interview.
Metalverse: Herr Reisenberg, welches Problem adressieren Sie mit PMR Tech?
Phillip Reisenberg: Wir wollen Industrieprozesse wirtschaftlicher und klimafreundlicher machen, bei denen keine Elektrifizierung möglich und kein Wasserstoffnetz in Reichweite ist. Unsere Kunden nutzen Autogentechnik in der industriellen Fertigung. Sie verwenden dafür fossile Brenngase wie Erdgas, Acetylen oder Propan in Kombination mit reinem Sauerstoff, um zu löten, Glas zu bearbeiten oder Stahl zu schneiden. Viele möchten dabei Emissionen und Kosten reduzieren. In der Regel ist die direkte Elektrifizierung hier die beste Lösung. Wo sie aber nicht möglich ist, kommt unser WSG One ins Spiel. Dieser erzeugt direkt beim Kunden ein gut brennbares Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch und ersetzt damit z. B. die Propanflasche vor Ort.
Metalverse: Mit welcher Technologie arbeiten Ihre Elektrolyseure?
Reisenberg: Wir verwenden einen klassischen Alkali-Bipolar-Elektrolyseprozess. Was uns von der Masse abhebt, ist die Größe. Der Trend in der Branche lautet „größer, schneller, weiter” – unter 1 MW fangen viele kaum an; zahlreiche Anlagen wachsen bereits in den GW-Bereich. Wir bauen hingegen kleinere Anlagen ab 20 kW. Diese Leistung entspricht einer Standard-32-Ampere-Starkstromsteckdose. Es gibt auch 63- und 125-Ampere-Starkstromsteckdosen, für die wir 40 und 80 Kilowatt-Anlagen entwickeln.
Metalverse: Es sind also Plug-and-Play-Elektrolyseure, die man wie einen Backofen anschließen kann?
Reisenberg: Sozusagen – wir sprechen auch von einer „onsite, on-demand“-Lösung: Elektrolyseur und Leistungselektronik werden hinzugefügt, während Sicherheitstechnik, Verfahrenstechnik und Gasaufbereitung identisch bleiben. Der zweite Unterschied zu vielen anderen Lösungen ist dann, dass wir keinen reinen Wasserstoff herstellen, sondern eine Mischung aus Wasserstoff und Sauerstoff.
Metalverse: Ihr Wasserstoff kann dann also nicht in einer Brennstoffzelle verwendet werden.
Reisenberg: Genau. Aber durch den hohen Sauerstoffanteil werden die Geräte interessant für viele Industrieprozesse. Nutzer von Autogentechnik benötigen ja ohnehin Sauerstoff: Durch ihn wird die Flamme heißer als mit reiner Luft. Deshalb kaufen sie neben dem Brenngas den Sauerstoff heute zusätzlich ein – unser Elektrolyseur liefert beides in einem.
Metalverse: Mit welchem Mischungsverhältnis?
Reisenberg: Wir haben immer ein stöchiometrisches Mischungsverhältnis – zwei Teile H, und ein Teil O,. Auch das ist eine Stärke: Normalerweise müssen Anwender ihre Flamme einstellen, also die Verhältnisse von Brenngas und Sauerstoff regulieren, um eine neutrale Flamme zu erhalten. Mit unserer Lösung erhalten sie automatisch eine neutrale Flamme, die nicht weiter eingestellt werden muss. Damit bietet unser Verfahren auch signifikante Vorteile bei der Wärmeübertragung.
Metalverse: Wieso genau?
Reisenberg: Nehmen wir an, ein Erdgas-Sauerstoff-Gemisch, das an der Oberfläche gemischt wird, hat eine Wärmeübertragung von 1. Wenn man dasselbe Erdgas-Sauerstoff-Gemisch vormischt, verbessert sich die Wärmeübertragung auf etwa 2. Oberflächengemischter Wasserstoff hat dann etwa den doppelten Wärmeübertragungswert. Und wenn man Wasserstoff und Sauerstoff vormischt, wie wir es tun, verdoppelt sich die Wärmeübertragungsrate noch einmal. Das ist besonders für Bereiche wie die Glasbearbeitung interessant, weil der Produktionsprozess durch die bessere Wärmeübertragung beschleunigt wird. Das adressiert ein weiteres Problem unserer Kunden: Sie müssen immer wirtschaftlicher arbeiten und ihren Output maximieren.
Metalverse: Ersetzt das H2-O2-Gemisch denn das fossile Brenngas, oder kann es auch mit diesem gemischt werden?
Reisenberg: Beides ist möglich. Oft kann das Gasgemisch direkt verwendet werden. Es gibt aber auch Einsatzszenarien, bei denen es mit anderen Brenngasen kombiniert wird, um bestimmte Eigenschaften zu erzielen oder Prozesse zu optimieren.
Metalverse: Wie ausgereift ist Ihre Technologie?
Reisenberg: Im Bereich Brennschneiden haben wir schon umfangreiche Testversuche durchgeführt. Aktuell befinden wir uns dort zwischen TRL 6 und TRL 7 (Technology Readiness Level). Auch in der Löttechnik stehen wir mit mehreren Unternehmen in Kontakt und haben erste Projekte in der Pipeline. In der Glasbearbeitung sind wir noch auf der Suche nach geeigneten Partnern.
Metalverse: Was wäre der ideale Use Case für Ihre Mini-ElektroIyse?
Reisenberg: Unser idealer Kunde hat einen relativ kontinuierlichen Gasbedarf und nutzt die Flamme so lange wie möglich, am besten in einem automatisierten Prozess. Konkrete Beispiele sind die Herstellung von Energiesparlampen, wo das Glasrohr erwärmt werden muss, um es zu biegen, oder die Produktion von Ampullen, Spritzen und ähnlichen Produkten im medizinischen Bereich. Ein weiteres Beispiel ist die automatisierte Löttechnik in der Fertigung von Weißware. Die Wirtschaftlichkeit unserer Lösung ergibt sich übrigens nicht nur aus dem direkten Vergleich von Gas- und Stromkosten. Der Kunde kann in der gleichen Zeit auch mehr produzieren und wird dadurch wirtschaftlicher.
Metalverse: Wie erfolgt die Wasserversorgung?
Reisenberg: Da gibt es drei Möglichkeiten. Wir haben einen internen Wassertank, der ungefähr für einen Betriebstag ausreicht. Man könnte also auch manuell einmal am Tag nachfüllen, und das sogar während des laufenden Betriebs. Alternativ kann man einen externen 500- oder 1.000-Liter-Tank neben der Anlage installieren. Die Anlage lässt sich aber drittens auch an eine normale Wasserleitung anschließen, wenn man eine Osmoseanlage zwischenschaltet. Diese demineralisiert das Wasser und führt es automatisiert dem Elektrolyseur zu.
Metalverse: Und woher kommt der Strom?
Reisenberg: Die Stromversorgung ist durch die geringe Größe unserer Anlagen relativ unproblematisch. Wir bewegen uns nicht im MW- oder GW-Bereich, wo die Netzkapazität schwierig wird. Im Endeffekt kann der Kunde selbst entscheiden, woher er seinen Strom bezieht – ob er eine PV-Anlage auf dem Dach hat, grünen Strom einkauft oder konventionellen Strom aus dem Netz nutzt. Auch ein Wechsel von Netz auf Grünstrom ist jederzeit möglich.
Metalverse: … und damit quasi eine „stufenweise Dekarbonisierung”.
Reisenberg: Richtig. Der erste Schritt ist, von fossilen Brenngasen auf ein wasserstoffbasiertes System umzusteigen. Die vollständige „Grünstellung“ kann dann in einem zweiten Schritt erfolgen, wenn mehr erneuerbare Energien zur Verfügung stehen. Dieser stufenweise Ansatz ist realistischer, als zu versuchen, alles auf einmal umzustellen.
Metalverse: Wann wollen Sie Ihren Elektrolyseur auf den Markt bringen?
Reisenberg: Unser Ziel ist es, noch in diesem Jahr auf den Markt zu kommen. Aktuell führen wir Testversuche mit Pilotkunden durch. In der Regel fahren wir dafür zu ihnen, schließen den WSG One an und lassen ihn einen Tag laufen. Für die Marktreife haben wir schon einen Großteil der Voraussetzungen erfüllt – Betriebsanleitung, Risikoanalyse, technische Dokumentationen, Druckbehälterprüfung usw.
Metalverse: Und bis dahin optimieren Sie das Produkt?
Reisenberg: Ja. Anders als bei Großelektrolyseuren, wo jedes Prozent Effizienzsteigerung entscheidend ist, kommt es in unseren Anwendungsfällen mehr auf die Prozessoptimierung vor Ort an. Und bei jedem Testdurchgang lernen wir dazu. Ein Kunde hat sich zum Beispiel gewünscht, dass die unsichtbare Wasserstoffflamme besser erkennbar ist. Daran arbeiten wir gerade – eine Option wäre, eine minimale Menge Propan oder auch Bio-Ethanoldampf beizumischen. Parallel entdecken wir neue Einsatzfelder für den WSG One. Derzeit blicken wir etwa verstärkt auf den Industrieofen-Bereich.
Metalverse: Inwiefern?
Reisenberg: Etwa 70 % der industriell genutzten Energie in Deutschland wird in Form von Erdgas in Öfen verbrannt. Wir haben bereits erste Projekte geplant, um zu untersuchen, wie sich die Beimischung unseres Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisches zum Erdgas auswirkt. Man kann in kleinen Schritten beginnen und den Wasserstoffanteil sukzessive erhöhen. Allerdings forschen in diesem Bereich schon zahlreiche Institute, Universitäten und Großkonzerne. Für PMR Tech ist es aktuell nicht das Kerngebiet – wir fokussieren uns auf die Autogentechnik, wo wir schnell Marktreife erlangen können.
Metalverse: Ist es für Ihre Kunden eigentlich wichtiger, CO2 zu sparen, oder energieeffizienter zu arbeiten?
Reisenberg: Ursprünglich war ich davon überzeugt, dass man für die Vermarktung rein wirtschaftlich argumentieren muss. Mittlerweise stelle ich jedoch fest, dass viele Unternehmen schon allein wegen der Dekarbonisierung zu investieren bereit sind. Manche rechnen gar nicht damit, dass eine grüne Lösung wirtschaftlicher sein könnte als eine fossile! Der Nachhaltigkeitsaspekt könnte durch steigende Preise für CO2-Zertifikate bald noch wichtiger werden, das ist aber eher eine regulatorische Frage.
Metalverse: Wie kam es zur Entwicklung des WSG One?
Reisenberg: In einem Gespräch mit meinem Bruder erfuhr ich, dass im Zweiten Weltkrieg Wasser in Flugzeugmotoren gespritzt wurde, um durch den Kühlungseffekt kurzzeitig deren Leistung zu erhöhen. Das brachte mich zum Nachdenken: Sauerstoff braucht man für jede Verbrennung, Wasserstoff brennt – müsste Wasser nicht auch brennen können? Nach einer kurzen Recherche wusste ich, dass WasserelektroIyse der Prozess ist, mit dem wir „Wasser zum Brennen” bringen. Das hat mich so fasziniert, dass ich sofort in den Baumarkt fuhr und versuchte, einen kleinen Elektrolyseur zusammenzubauen – das war der Beginn des WSG One. Seitdem hat mich das Thema nicht mehr losgelassen. Aus dem Garagenprojekt wurde dank eines Stipendiums und einer Förderzusage ein Unternehmen. Irgendwann sind wir ins Energieeffizienzzentrum Bochum gezogen, und im letzten Dezember konnten wir in eine noch größere Werkstatt wechseln.
Metalverse: Wie sieht Ihr weiterer Plan aus?
Reisenberg: 2025 wollen wir unser Produkt auf den Markt bringen, und Ende dieses oder Anfang nächsten Jahres planen wir eine weitere Finanzierungsrunde. Der neue Koalitionsvertrag und die Aussicht auf verstärkte Investitionen im Wasserstoffbereich schaffen derzeit wieder ein besseres Umfeld für die Wasserstofftechnologie. Die letzten Jahre haben gezeigt, dass sich das auch schnell wieder ändern kann. Wir konzentrieren uns daher vor allem weiter auf unsere Kunden und deren Bedürfnisse.
