Grüner Wasserstoff nur aus Sonne und Wasser
Keine Elektrolyseure, kein Stromverbrauch und keinerlei Netzanbindung
notwendig – mit massenproduzierten Photoreaktorpaneelen will photreon, ein
Gründungsprojekt des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), die
Wasserstoffwirtschaft voranbringen.
Die Paneele ermöglichen es,
Wasserstoff kostengünstig und skalierbar aus Sonnenlicht und Wasser zu
erzeugen – einsetzbar sowohl für dezentrale Anwendungen als auch für große
Anlagen in sonnenreichen Regionen. Vom 20. bis 24. April 2026 stellt sich
photreon auf der Hannover Messe am Stand des KIT (Halle 11 am Stand B06)
vor.
Grüner Wasserstoff gilt als Schlüssel für die klimafreundliche
Transformation von Industrie und Energiesystem. Bislang ist seine
Herstellung jedoch teuer, komplex und an Netzinfrastrukturen gebunden.
Genau hier setzt photreon an: Das Gründungsprojekt aus dem KIT entwickelt
ein Photoreaktorpaneel, das Wasserstoff direkt aus Sonnenlicht und Wasser
erzeugt – ohne Elektrolyseure und ohne elektrische Energie. „Wir
überspringen den Umweg über stromgebundene Elektrolyse und produzieren
chemische Energie aus Sonne und Wasser“, sagt Mitgründer Paul Kant vom
Institut für Mikroverfahrenstechnik (IMVT) des KIT. Mit ihren modularen
Paneelen lasse sich die solare Wasserstofferzeugung deutlich vereinfachen
und wirtschaftlich skalieren.
Direkte solare Umwandlung statt Umweg über Strom
Der Ansatz von photreon beruht auf dem Prinzip der Photokatalyse – einer
Technologie, bei der Licht nicht wie in der Photovoltaik zur
Stromerzeugung genutzt wird, sondern direkt eine chemische Reaktion
auslöst. Speziell entwickelte, lichtaktive Materialien nehmen die Energie
der Sonnenstrahlung auf und versetzen Elektronen in einen angeregten
Zustand. Diese Ladungsträger treiben die Spaltung von Wasser (H₂O) in
Wasserstoff (H₂) und Sauerstoff (O₂) an. „Photovoltaik und Elektrolyseur
werden in einem Prozessschritt durch das Photoreaktorpaneel ersetzt“,
erklärt Maren Cordts vom IMVT und ebenfalls Mitgründerin das zugrunde
liegende Prinzip. „Das senkt die Systemkosten und -komplexität bei der
Produktion von grünem Wasserstoff erheblich.“
Diesen Ansatz setzt photreon nun in einem vom KIT zum Patent angemeldeten
Photoreaktorpaneel technisch um. Das Paneel ermöglicht durch sein
spezielles Design die gezielte Führung des Sonnenlichts zum aktiven
Material im Inneren, das dort optimal ausgeleuchtet wird und dabei die
Wasserspaltung vollzieht. „Wir haben die Reaktorgeometrie so ausgelegt,
dass Lichttransport, chemische Reaktion und Abtransport der Produkte
optimal zusammenspielen und konnten so die Wasserstoffproduktion in
unserem Ein-Quadratmeter-Prototyp zeigen“, so Kant. Das Design ist zudem
konsequent auf Serienfertigung durch gängige Massenproduktionsverfahren
ausgelegt und ist aus kostengünstigen Materialien herstellbar. Durch den
modularen Ansatz lässt es sich sowohl auf kleiner Skala anwenden als auch
zu größeren Flächen verschalten.
Von der Dachanlage bis zum Wasserstoffsolarpark
Eingesetzt werden können die Paneele dort, wo Wasserstoff bislang zu teuer
oder logistisch schwierig bereitzustellen ist: bei mittelständischen
Unternehmen, die ihren Bedarf künftig direkt am Standort decken können –
etwa in der Spezialchemie, Lebensmittelindustrie oder Metallverarbeitung –
ebenso wie in großflächigen Solarprojekten in Regionen mit hoher
Sonneneinstrahlung. „Gerade dort, wo weder Stromnetze noch eine Anbindung
an ein Wasserstoffnetz vorhanden sind, eröffnet unsere Technologie neue
Spielräume für die lokale Erzeugung“, sagt Cordts. Die
Einsatzmöglichkeiten reichen von der dezentralen Versorgung einzelner
Produktionsstandorte bis zur industriellen Erzeugung in sonnenreichen
Regionen für den internationalen Markt.
Im Dialog mit der Gesellschaft entwickelt das KIT Lösungen für große
Herausforderungen – von Klimawandel, Energiewende und nachhaltigem Umgang
mit natürlichen Ressourcen bis hin zu Künstlicher Intelligenz,
technologischer Souveränität und demografischem Wandel. Als Die
Universität in der Helmholtz-Gemeinschaft vereint das KIT
wissenschaftliche Exzellenz vom Erkenntnisgewinn bis zur
Anwendungsorientierung unter einem Dach – und ist damit in einer
einzigartigen Position, diese Transformation voranzutreiben. Damit bietet
das KIT als Exzellenzuniversität seinen mehr als 10 000 Mitarbeitenden
sowie seinen 22 800 Studierenden herausragende Möglichkeiten, eine
nachhaltige und resiliente Zukunft zu gestalten. KIT – Science for Impact.
