Elektrolyseure sind Apparate, die mit Hilfe von elektrischem Strom Wasserstoff produzieren. Mit einem stetig wachsenden Anteil von neuen erneuerbaren Energien wie Sonnen- und Windkraft, und deren stark fluktuierenden Aspekt, kann Wasserstoff eine wichtige Rolle spielen in der Lösung des Speicherungsproblems, da dieses Gas sich ökonomisch speichern lässt. Obwohl Elektrolyseure bereits kommerzielle Produkte sind, sind sie bis jetzt nur in gewissen Anwendungen in Einsatz, die eine hohe Wasserstoffreinheit erforden. Solche Anwendungen sind nicht auf einen maximalen Wirkungsgrad ausgerichtet, und die Details der internen Prozesse in Elektrolyseuren sind entsprechend nicht intensiv erforscht worden. Die Anwendung für Energiespeicherung braucht dagegen den bestmöglichen Wirkungsgrad, und Verlustquellen, die früher als vernachlässigbar betrachtet worden sind, können bedeutend werden. In diesem Projekt zielten wir auf ein besseres Verständnis der Prozesse, die die Wasser- und Gasverteilung in Elektrolyseuren im Betrieb bestimmen. Wir haben dafür Neutronenradiographie benutzt, eine ähnliche Methode zu der aus dem medizinischen Feld bekannten Röntgenradiographie, aber mit besondere Eigenschaften: Während Röntgenstrahlen von schweren Materialien abgeschwächt werden, können Neutronen solche Materialien (und insbesondere das Titan der porösen Strukturen in Elektrolyseuren) sehr gut durchleuchten, und stellen dagegen einen hohen Kontrast für leichtere Materien wie Wasser dar. Dank dieser Eigenschaften konnten wir die Menge Gas, die sich im Betrieb in den porösen Strukturen sammelt, direkt beobachten. Diese Ergebnisse bilden eine Basis für ein besseres Verständnis von Transportprozessen in Elektrolyseuren, mit der Ziel, unnötige Effizienzverluste zu vermeiden.
