Klimaneutral erzeugter Wasserstoff wird künftig in der Wirtschaft eine Schlüsselrolle spielen. Für seine effiziente Produktion braucht es innovative Anlagen und Prozesse. Hier setzt die Sivonic GmbH aus Sachsen-Anhalt an: Mit moderner Impedanzspektroskopie – einer Technik, die komplex klingt, aber vieles vereinfacht – überwacht sie Prozesse präzise und leistet Pionierarbeit in einem Bereich mit wachsender Bedeutung. Ein Beitrag der IMG Investitions- und Marketinggesellschaft Sachsen-Anhalt mbH.
Analyzer mit 60 Messkanälen in der 9-HE*-Variante für den Einbau in einen Schaltschrank. Abbildung: Alexander Liebing
Die Sivonic GmbH hat es sich zur Aufgabe gemacht, verborgene Prozesse sichtbar zu machen. Am Standort des Familienunternehmens im Technologiepark Ostfalen, einem der „Zukunftsorte“ des Landes Sachsen-Anhalt, nimmt Sivonic eine Vorreiterrolle in der elektrochemischen Impedanzspektroskopie ein – einer Messtechnik, die offenlegt, was in Brennstoffzellen, Batterien und Elektrolyseuren geschieht, den Schlüsseltechnologien in den Bereichen Wasserstoff und erneuerbare Energien. Hannes Benecke, gebürtiger Magdeburger, und sein Bruder haben kürzlich auch die Leitung des erfolgreichen Mittelständlers SensoTech GmbH, übernommen, eines international etablierten Spezialisten für die Analyse und Optimierung verfahrenstechnischer Prozesse in Flüssigkeiten, den ihr Vater mitgegründet hat.
Technologien von morgen gestalten
Bei der Entwicklung der neuen Technologie lag die Herausforderung darin, größere Spannungen und Ströme zu bewältigen, ein vollständig automatisierbares System zu schaffen, das rund um die Uhr einsatzbereit ist und alle typischen Industrie-Schnittstellen nahtlos integriert. Mit der Einführung der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) für die industrielle Nutzung machte Sivonic etwas möglich, das zuvor nicht denkbar war: die detaillierte Untersuchung elektrischer und elektrochemischer Eigenschaften von Bauteilen, einzelnen Zellen oder Stacks. Ob in komplexen Produktionsprozessen, bei der Entwicklung neuer Energietechnologien oder in der Forschung – die Technologie eröffnet erhebliche Vorteile. Hannes Benecke ist überzeugt: „Damit gestalten wir die Technologien von morgen.“
Standort der Sivonic GmbH in Barleben. Abbildung: Copyright Michael Bader
Selbst schwer zugängliche Bereiche werden messbar
Dank der Barleber Innovation können Komponenten während des Betriebs und unter realen Bedingungen vollständig analysiert werden. Das elektrische Messgerät liefert Kunden einen umfassenden Überblick: Wie effizient laufen ihre Anlagen? Wie weit ist der Alterungsprozess fortgeschritten? Gibt es Fehler – und woran liegen sie? Diese Technologie ist für zahlreiche Anwendungsbereiche von Interesse. Elektrolyseure, Batterien und Brennstoffzellen lassen sich so gezielt erforschen, testen und im Detail analysieren. Das ermöglicht Optimierungen, deckt Schwachstellen auf und stellt sicher, dass das Design maximale Effizienz erreicht.
Auch in der Produktion gewinnt die EIS zunehmend an Bedeutung, da sie selbst schwer zugängliche Bereiche messbar macht. „So lassen sich Qualitätsaussagen treffen, ohne den Elektrolyseur überhaupt komplett einzuschalten“, erklärt Hannes Benecke. Denn das Einspannen, Einbringen und Aktivieren der Anlage ist ein hochkomplexer Prozess. Mit der Impedanzmessung hingegen können bereits vor dem Start wertvolle Erkenntnisse gewonnen werden. Ebenso lässt sich ermitteln, wie effizient ein laufender Elektrolyseur arbeitet und ob sich Störungen anbahnen. „Ist eine Zelle im Elektrolyseur defekt, wird im schlimmsten Fall die gesamte Anlage heruntergefahren. Erkennt man das Problem dagegen rechtzeitig, kann der Servicebedarf geplant werden“, erklärt Benecke.
Wertvolle Daten aus der „Blackbox“
Diese Vorteile sprechen sich immer weiter herum. Elektrolyseur-Hersteller und Wasserstoff-Produzenten setzen EIS-Geräte bereits in Forschung und Entwicklung ein, andere direkt in der Produktion. Ein wesentlicher Treiber dieses Erfolgs ist die steigende Marktdurchdringung. Immer mehr und größere Anlagen kommen zum Einsatz. Und außerhalb des Labors treten Effekte auf, die schwer vorherzusehen sind. Ein Beispiel: Die Schwerkraft kann innerhalb der „Stacks“ – der gestapelten Zellen – minimale Abstandsabweichungen verursachen, die wiederum weitere negative Effekte nach sich ziehen. Solche Effekte können mit der Sivonic Technologie analysiert werden. Wie relevant das Thema Messung für Wissenschaft und Wirtschaft ist, zeigt auch ein EU-Förderprojekt, das ein umfassendes Monitoring für Elektrolyseure etablieren soll. Neben Instituten, Universitäten und Unternehmen bringt sich auch Sivonic ein und liefert mit seiner Impedanz-Messtechnik wertvolle Daten aus der „Blackbox“.
„Wir mischen mit unserem Wissen immer ganz vorn mit“, sagt Hannes Benecke. Dazu gehört auch, Kunden weltweit mit Applikations-Ingenieuren zu unterstützen. Wer bei Sivonic arbeitet, ist hochspezialisiert. Das Unternehmen rekrutiert seine Fachkräfte gezielt von der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, der Hochschule Magdeburg-Stendal oder aus dem erweiterten Umfeld in ganz Deutschland. „Unsere Mitarbeiter verfügen über tiefgehendes Know-how, unser Unternehmen schöpft aus vielen Jahren gewachsener Erfahrung“, betont der Sivonic-Chef und ergänzt: „Uns verbindet sehr viel mit der Region.“
