Im Projekt ECOPump wir ein kleines leistungsfähiges System im Labormaßstab zur Reduktion des Sauerstoffanteils in geschlossenen Räumen entwickelt werden. Die Senkung des Sauerstoffanteils ist eine zentrale und weitverbreitete Methode zur aktiven Brandvermeidung. Dazu soll das innovative und neuartige Konzept einer elektrochemischen Sauerstoffpumpe (ECOPump) realisiert werden. Diese basiert auf der elektrochemischen Reduktion und Oxidation von Sauerstoff in einem elektrochemischen Stack. Da auf beiden Seiten Sauerstoff umgesetzt wird, ist von einer niedrigen Zellspannung auszugehen. Damit wird eine eindeutige Energieeinsparung gegenüber der üblichen Verdünnung der Raumluft mit Stickstoff möglich.
Im Laufe des Projekts werden drei Konzepte verglichen und die vielversprechendsten zwei Optionen auf Technikumsmaßstab (1 kW, > 100 h Betriebsstunden) skaliert. Die vorgestellte Technologie zum elektrochemischen Pumpen von Sauerstoff ist neuartig und innovativ.

Der EOP-Ansatz ist neuartig und in dieser Weise noch nicht umgesetzt worden. Die elektrochemischen Halbzellenreaktion (Kathoden- (ORR) und Anodenreaktion (OER)) sind ebenfalls in der Elektrolyse (OER) und Brennstoffzellentechnologie/Zn-Luft Batterie (ORR) Gegenstand der aktuellen Forschung. Die hier dargestellte Kombination der beiden Halbreaktion zu einem neuen System ist einzigartig und macht eine völlige Neukonzipierung der Zellarchitektur gegenüber dem Stand der Technik hinaus zwingend notwendig (Entwicklung, Zellsetup, MEA, DSE, GDE). Darüber hinaus bedeutet das hier adressierte alkalische Medium, bzw. der elektrolytfreie Elektrodenraum und die ggf. asymmetrische Elektrolytzufuhr in dem skizzierten Szenario für die ORR und OER eine Neu- und/oder Weiterentwicklung über den Stand der Technik hinaus. Letztlich ist auch der Betrieb einer solchen Anlage verfahrenstechnisch Neuland, was einer tiefgründigen Entwicklung bedeutet. Das EOP-Konzept stellt somit keine ingenieurstechnische Verbesserung da, sondern eine neuartige Technologie. Damit hat das Projekt einen hohen Innovationsgrad. Das Verbundprojekt kann die Einsatzfähigkeit dieser Energietechnologie stark beschleunigen und somit den Weg hin zu einem kommerziellen Produkt ebnen.

In diesem F/E-Verbundprojekt zur Entwicklung einer elektrochemischen O2 Pumpe zur Reduzierung des Sauerstoffanteils in Räumen (EcoPump) wird es bis zum Aufbau auf Technikumsmaßstab gehen, aber nicht mit einem direkt vermarktungsfähigen Produkt münden. Es wird aber erwartet, dass in erheblichem Umfang neuartiges Wissen und Know-how auf dem Gebiet der Verfahrenstechnik, der Elektrochemie und der Materialwissenschaft (Elektrodendesign) geschaffen werden kann, das patentrechtlich geschützt werden soll. Bei erfolgreichem Projektverlauf wird der Schritt der Überführung hin zu einem kommerziellen Produkt innerhalb von ca. 3-6 Jahren erwartet. Dafür sieht der Verwertungsplan vor, ein kommerzielles Produkt im Anschluss an das Projekt zu planen und nachfolgend aufzubauen. Das wirtschaftliche Verwertungspotenzial wird bei einem erfolgreichen Projektverlauf als sehr hoch angesehen, da die Zahl der Anwendungsgebiete für die EOP-Technologie ebenfalls hoch ist. Neben dem hier hauptsächlich adressierten Anwendungsgebiet der Sauerstoffreduktion in abgeschlossenen Räumen (Serverräume, Recyclinglager, ULO-Lager für Obst) kann das EOP System auch genutzt werden um den Sauerstoffgehalt zu erhöhen. Hier sieht das Unternehmen SAFRAN (Interesse über LOI bekundet ) eine attraktive Möglichkeit die Technologie zur Sauerstoffbereitstellung in Flugzeugen zu steuern. Statt der herkömmlich verwendeten Sauerstoffgeneratoren, bietet sich hier eine flexible und gewichtsreduzierte Möglichkeit an. Im Rahmen des Projekts sollen speziell die Ergebnisse Industrievertretern und Forschungspartnern präsentiert werden, um eine Vernetzung der relevanten Marktteilnehmer zu ermöglichen.