Reinstwasseranlagen für Wasserstoff und Industrie
Speisewasseraufbereitung für PEM-, AEM- und Alkali-Elektrolyseure – die Basis grüner Wasserstoffproduktion.
Wasseraufbereitung für Wasserstoff und Industrie
PEM-Elektrolyseure (Protonenaustauschmembran), AEM-Elektrolyseure (Anionenaustauschmembran) und Alkali-Elektrolyseure benötigen Speisewasser mit sehr geringem Leitwert, da bereits geringe Verunreinigungen die Membran bzw. den Katalysator schädigen und den Wirkungsgrad senken können. Unsere Umkehrosmoseanlagen mit nachgeschalteter EDI-Stufe liefern zuverlässig Reinstwasser im MΩ·cm-Bereich – die Grundlage für effiziente, langlebige Elektrolyseure und eine wachsende Zahl weiterer industrieller Anwendungen.
Speisewasser für die Elektrolyse
- Spezifischer Widerstand im MΩ·cm-Bereich beziehungsweise Leitfähigkeit typischerweise unter 1 µS/cm – zum Schutz von Membran und Katalysator vor Ablagerungen
- Konstante Wasserqualität für einen stabilen, effizienten Elektrolysebetrieb
- Skalierbare Anlagen von Pilotanlage bis zum industriellen Elektrolyseur
Weitere industrielle Einsatzbereiche
Von der Solarpanel- und Fassadenreinigung über Luftbefeuchtung, Batterieproduktion und Beschichtungssysteme bis zur Automobilindustrie – über die Kacheln unten gelangen Sie zu den Detailseiten der einzelnen Bereiche.
Anlagenkonfiguration
Für die Elektrolyse-Speisewasseraufbereitung kombinieren wir zwei- bis dreistufige Umkehrosmose mit einer nachgeschalteten Elektrodeionisation (EDI), skalierbar von der Pilotanlage bis zu mehreren tausend Litern pro Stunde für den industriellen Dauerbetrieb. Erhältlich als geschlossenes Edelstahlgehäuse, offenes Rahmengestell oder Schrankanlage, inklusive SPS-Steuerung mit Leitwertüberwachung und optionaler Fernadministration für den unbeaufsichtigten Betrieb.
Kundenstimmen
„Die Umkehrosmose-Anlage der Fa. IEM GmbH erfüllt unsere Anforderungen zuverlässig. Wir schätzen die kompetente Beratung und den schnellen Service aus dem Hause IEM.“
TÜV Rheinland LGA Products GmbH gehört zur TÜV-Rheinland-Gruppe und prüft, bewertet und zertifiziert Produkte für den Weltmarkt (WZ 71.20.0, technische, physikalische und chemische Untersuchung) – unter anderem als GS-Prüfstelle nach dem Produktsicherheitsgesetz. Am Standort Troisdorf bei Köln betreibt TÜV Rheinland Prüflabore für Hochleistungstechnologien wie Batteriespeicher, Leistungselektronik und Umweltsimulation. Die Umkehrosmoseanlage von IEM versorgt dort die Prüf- und Testanwendungen zuverlässig mit aufbereitetem Wasser.
„Wir schätzen IEM als zuverlässigen und kompetenten Partner. Unsere Anlage läuft sehr zuverlässig, und bei technischen Problemen oder Wartungsbedarf reagiert IEM schnell, unkompliziert und lösungsorientiert. Besonders positiv erleben wir die hohe technische Kompetenz, die gute Erreichbarkeit und den stets freundlichen Kundenkontakt. Aufgrund der hohen Qualität und des kompetenten Services können wir IEM uneingeschränkt weiterempfehlen.“
DEKRA Automobil GmbH betreibt DIN EN ISO/IEC 17025-akkreditierte Prüflabore für Umweltsimulation und Korrosionsprüfung (WZ 71.20.0, technische, physikalische und chemische Untersuchung) – von zyklischen Klimawechselprüfungen (-40 °C bis +80 °C) über UV-Bewitterung bis zu VOC-Emissionsprüfungen an Fahrzeugbauteilen. Die Reinstwasseranlage von IEM unterstützt die Prüfprozesse in der Umweltsimulation.
Service & Support
Von der Inbetriebnahme über Wartungsverträge mit festen Intervallen bis zum Ersatzteilservice begleiten wir Ihre Anlage über den gesamten Lebenszyklus. Optionales Remote-Monitoring erkennt viele Probleme bereits, bevor sie zum Produktionsausfall führen.
Referenzen für Wasserstoff
Empfohlene Anlage für Wasserstoff
Umkehrosmose mit EDI-Stufe für die von Elektrolyseuren benötigte Speisewasserqualität.
-
3 Stufen 20 L/h EDI Reinstwasser Umkehrosmose Wasseraufbereitungsanlage
3 Stufen 20 Liter / Stunde Reinstwasser Umkehrosmose EDI Wasseraufbereitungsanlage (All-in-One Lösung)Preis auf Anfrage Weiterlesen- Anwendungsbereich: Forschung / Labor / Medizin
- 20 Liter / Stunde (< 1 µs/cm und TOC <0,3 mg/l @15° C Wassertemperatur)
- Grundaufbau:
- Stufe 1 Umkehrosmoseanlage „Standanlage Typ RO4040x”
- Stufe 2 Umkehrosmoseanlage „Standanlage Typ RO4021x”
- Stufe 3 Elektro Deionisation ( EDI )
- Touch-Screen SteuerungZur permanenten Erzeugung von Reinstwasser wird ein EDI mit passender Leistung eingesetzt. Dieses Technik funktioniert durch Elektrodialyse und Elektrodeionisation.Die Entfernung von Bakterien im Reinstwasser Bereich ist besonders in Medizin- und Laborverfahren äußerst wichtig. Die Ultrafiltration Filtrationstechnik ( hollow fiber membrane ) wird zur Abtötung und Entfernung von bakteriellen Verunreinigungen mit Hilfe von ultravioletter Bestrahlung verwendet. Die Anlage kann auch bei Integration in eine Ringleitung die gesamten Verbraucher einer Laboreinrichtung oder sonstigen Bedarf decken und permanent durch UV und Ultrafiltration das Wachstum und die Entstehung von Bakterien verhindern.
- Grundaufbau:
AEM-Elektrolyse: Wasserstoffproduktion mit Anionenaustauschmembranen
Die AEM-Elektrolyse (Anion Exchange Membrane Water Electrolysis) ist ein Verfahren zur elektrochemischen Spaltung von Wasser in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2). Sie kombiniert Vorteile der alkalischen Elektrolyse mit der kompakten Bauweise membranbasierter Systeme und bietet das Potenzial für geringere Materialkosten – vorausgesetzt, das Speisewasser hat die richtige Qualität.
Der Ablauf in vier Schritten
- Wasserzufuhr: Aufbereitetes Wasser wird dem Elektrolyseur zugeführt. Je nach Systemkonzept kommt eine verdünnte alkalische Elektrolytlösung, z. B. mit Kaliumhydroxid (KOH), zum Einsatz.
- Wasserstoffbildung an der Kathode (−): Wasser wird unter Aufnahme von Elektronen zu Wasserstoff (H2) und Hydroxidionen (OH−) umgesetzt.
- Ionentransport durch die AEM: Die Hydroxidionen wandern durch die Anionenaustauschmembran von der Kathode zur Anode.
- Sauerstoffbildung an der Anode (+): Die Hydroxidionen geben ihre Elektronen ab und reagieren zu Sauerstoff (O2) und Wasser.
Elektrochemische Reaktionen
| Kathode (−) | 2 H2O + 2 e− → H2 + 2 OH− |
|---|---|
| Anode (+) | 2 OH− → ½ O2 + H2O + 2 e− |
| Gesamtreaktion | H2O → H2 + ½ O2 |
Wasseraufbereitung für eine AEM-Elektrolyseanlage
Für einen stabilen und langlebigen Betrieb benötigt der Elektrolyseur demineralisiertes Wasser in der vom Hersteller festgelegten Qualität. Eine typische Aufbereitungskette:
Trinkwasser → Vorfiltration → Umkehrosmose (RO) → EDI oder Mischbett-Ionenaustausch → Reinstwasserbehälter → AEM-Elektrolyseur
Den Kern bilden unsere Umkehrosmoseanlagen mit nachgeschalteter EDI oder Mischbett-Ionenaustausch. Der erzeugte Wasserstoff wird anschließend abgeschieden, getrocknet und genutzt; der Sauerstoff wird abgeschieden und sicher abgeleitet. Mehr zur Speisewasseraufbereitung für Elektrolyseure.
Typische Kenndaten einer Pilotanlage (Beispiel)
| H2-Produktion | ca. 1 kg/h (≈ 11,1 Nm³/h) |
|---|---|
| O2-Produktion | ca. 8 kg/h |
| Wasserbedarf (theoretisch) | ca. 9 L/h |
| Aufbereitetes Wasser (gesamt, Richtwert) | ca. 12–20 L/h |
| Elektrische Leistung (Richtwert) | ca. 50–65 kW |
| Speisewasserqualität | gemäß Herstellerspezifikation (demineralisiert) |
Die Werte dienen der ersten Orientierung und müssen für eine konkrete Anlage anhand der Herstellerdaten des Elektrolyseurs überprüft werden.
Vorteile und Herausforderungen
Die AEM-Technologie bietet Potenzial für geringere Materialkosten (weniger Edelmetallkatalysatoren), eine kompakte und modulare Bauweise, gute Eignung für den Betrieb mit erneuerbaren Energien und Skalierbarkeit von Labor- und Pilotanlagen bis zu größeren Systemen. Zu den technischen Herausforderungen zählen die Langzeitstabilität der Membran, die Beständigkeit von Elektroden und Katalysatoren, die sichere Gastrennung sowie das Wasser- und Elektrolytmanagement – ein Grund mehr, beim Speisewasser keine Kompromisse einzugehen.
Fazit
Die AEM-Elektrolyse ist eine vielversprechende Technologie für die Herstellung von grünem Wasserstoff. Neben der Elektrolysezelle entscheidet eine zuverlässige Wasseraufbereitung über Effizienz und Lebensdauer. IEM unterstützt solche Projekte mit der Planung und Auslegung industrieller Wasseraufbereitungssysteme – insbesondere mit Umkehrosmose, EDI und weiterführenden Entsalzungsverfahren.
FAQ: AEM-Elektrolyse und Speisewasser
Die AEM-Elektrolyse (Anion Exchange Membrane Water Electrolysis) spaltet Wasser elektrochemisch in Wasserstoff und Sauerstoff. Eine Anionenaustauschmembran trennt Kathode und Anode und leitet Hydroxidionen (OH−). Das Verfahren verbindet das alkalische Milieu der klassischen Alkali-Elektrolyse mit der kompakten Bauweise membranbasierter Systeme.
Bei der PEM-Elektrolyse wandern Protonen (H+) durch eine Membran im sauren Milieu; dafür werden Edelmetallkatalysatoren wie Platin und Iridium benötigt. Die klassische Alkali-Elektrolyse arbeitet mit konzentrierter Lauge und einem Diaphragma. Die AEM-Elektrolyse transportiert Hydroxidionen durch eine Membran im alkalischen Milieu – das ermöglicht kompakte Zellen und den Einsatz günstigerer Katalysatormaterialien, typischerweise mit deutlich verdünnterem Elektrolyt.
Maßgeblich ist immer die Spezifikation des Elektrolyseur-Herstellers. In der Regel wird demineralisiertes Wasser mit niedriger Leitfähigkeit gefordert, da gelöste Salze und Verunreinigungen Membran, Elektroden und Katalysatoren belasten. Eine Kombination aus Vorfiltration, Umkehrosmose und EDI bzw. Mischbett-Ionenaustausch erreicht diese Qualität zuverlässig – wir legen die Anlage passend zu Ihrem Elektrolyseur aus.
Theoretisch werden für 1 kg Wasserstoff rund 9 Liter Wasser gespalten. In der Praxis rechnet man je nach Anlagenkonzept mit etwa 12–20 Litern aufbereitetem Wasser; durch das Konzentrat der Umkehrosmose liegt der Rohwasserbedarf noch etwas höher. Wie viel genau, hängt von Rohwasserqualität und Ausbeute der Aufbereitung ab.
Ihre Anwendung ist nicht dabei?
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