viewpoint - das Unternehmensmagazin der Repower Gruppe

Wasserstoff
Geesthachter Wasserstoff-Labor: Die Arbeitsgruppe
von Prof. Thomas Klassen konzentriert sich auf
Leichtmetallhydride, die dank ihrer speziellen
Nanostruktur bei geringem Gewicht und Volumen
besonders viel Wasserstoffgas speichern.
ist für Klassen eine Frage der Zeit: «Praktisch alle
Automobilhersteller haben längst Brennstoffzellenfahrzeuge
entwickelt, viele davon stehen bereits
im harten Testeinsatz.» Diese aber werden
tendenziell noch im Hintergrund gehalten, weil
die Batterie-Elektromobilität im öffentlichen Bewusstsein
und in den Medien heute die Mobilitäts-Avantgarde
repräsentiert. Thomas Klassen:
«Dabei hat das reine Elektroauto in Wirklichkeit
ein ähnliches Problem mit der öffentlichen Infrastruktur
wie das Wasserstofffahrzeug.» Nur
sagt das kaum jemand. Steckdosen gibt es genug,
aber nur wenige private Garagen mit Hochleistungsanschluss,
um ein Fahrzeug über Nacht
zu laden. Das Erstellen eines öffentlichen Netzes
für Stromladestationen gestaltet sich kaum
einfacher und kostengünstiger als eines für
Wasserstofftankstellen.
ZEIT FÜR DIE NÄCHSTE REVOLUTION
So darf folgender Schluss gezogen werden: Wasserstoff
funktioniert grundsätzlich bereits, um
Fahrzeuge anzutreiben. Dass Mercedes 2011 mit
einer Flotte von Brennstoffzellen-B-Klasse-Autos
offenbar mühelos die Welt umrundet hat, ist ein
gutes Indiz, dass auf technischer Ebene grünes
Licht gegeben werden kann. Auch die Speicherung
und den Transport hat die Industrie technisch
im Griff, mit der Einführung von Hydridspeichern
(siehe Interview), aber auch mit modernen
700-bar-Druckspeichern erreicht man in Kombination
mit der Brennstoffzelle sogar die Reichweiten
von Dieselautos. Die ökologisch sinnvolle
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«Da kann man nur gewinnen»
Die Verwendung von Wasserstoff
als Kraftstoff für die Mobilität treibt
auch ihn an. Vier Fragen an Prof.
Thomas Klassen, Werkstoffforscher
am GKSS-Institut Geesthacht.
Herr Klassen, welche Rolle nimmt die
Wasserstofftechnologie in einem zukunftsfähigen
Mobilitätskonzept ein?
Für sauberen Erdölersatz werden wir
auf regenerative Energiequellen in
Verbindung mit Elektrizität umstellen
müssen. Wenn der Mensch auf Langstrecken
mobil bleiben will, kommt er
am Wasserstoff nicht vorbei.
Wasserstoff wird in Erprobungsfahrzeugen
bis anhin meist in Hochdruckgefässen
mitgeführt. Sie setzen auf
eine sogenannte Hydridspeicherung.
Welches sind die Eckpfeiler und grössten
Vorteile dieser Technik?
Speicherbehälter, die Metalle in
Form von äusserst fein gemahlenem
Pulver enthalten, können Wasserstoff
aufnehmen und bei Bedarf
wieder freisetzen. Wir erzielen mit
Hydridtanks auf Alanat-Basis – einer
Verbindung aus Natrium, Aluminium
und Wasserstoff – bereits sehr gute
Ergebnisse. Dabei kommen wir mit
Drücken von weniger als 100 bar aus,
was den Einsatz relativ simpel gebauter
Tankhüllen erlaubt. So sind diese
Tanks insgesamt kostengünstiger
als Hochdruckspeicher. Die kürzlich
bei HZG entwickelten Komposite aus
Herstellung von Wasserstoff aus regenerierbaren
Quellen ist aber noch äusserst kostenintensiv.
Doch gerade jetzt, wo sich erste Müdigkeitserscheinungen
beim Thema Batterie-Elektroauto
einstellen, sehen weitsichtige Konzernchefs wie
Dieter Zetsche von Daimler die Zeit gekommen,
die nächste Revolution auszurufen. Was Leute
wie ihn beflügelt: Auch schweren, leistungsfähigen
Wasserstoffmobilen geht so schnell nicht der
Saft aus, und die Energie erzeugende Brennstoffzelle
dürfte bald unter der Motorhaube Platz finden.
Ausserdem sind H-Autos schnell zu betanken.
Zetsche: «Während man die Batterie für ein
E- Auto lädt, kann man Tolstois ‹Krieg und Frieden›
lesen. Die drei Minuten fürs Befüllen eines Wasserstoffautos
reichen dagegen gerade mal, um
kurz zu twittern.»
Prof. Thomas Klassen:
«Am Wasserstoff wird der mobile
Mensch nicht vorbeikommen.»
Magnesium, Lithium, Bor und Wasserstoff
können sogar mehr als doppelt
so hohe Speicherkapazitäten erreichen.
Hier arbeiten wir noch daran,
die Arbeitstemperatur zu senken.
Die Membran der Brennstoffzelle,
welche Wasserstoff mit Sauerstoff zu
Wasserdampf reagieren lässt, gilt noch
als Achillesferse. Welche Problemstellung
hat für Sie Vorrang?
Eindeutig die Umsetzung in die kostengünstige
Alltagspraxis. Zwar gibt
es bereits teure Hightech-Membranen
mit hoher Standfestigkeit. Doch das
Hauptziel muss sein, Brennstoffzellen
langlebiger zu machen und
gleichzeitig die Kosten zu reduzieren,
damit das Auto der Zukunft günstiger
wird. Deshalb arbeiten wir intensiv an
Modifikationen bekannter Membrantypen
auf Polymerbasis. Auch
hier haben wir bereits erste kleinere
Verbesserungen erzielt.
Wie fährt sich ein Brennstoffzellenauto?
Stellen abrupte Lastwechsel
beim Beschleunigen und Bremsen ein
Problem dar?
Die Brennstoffzelle ist von ihrer Konstruktion
her auf konstante Last ausgelegt.
Deshalb wird man immer einer
Kombination mit Pufferbatterien den
Vorzug geben. Also ist es wichtig, dass
auch die heute verfügbaren Akkus
zielstrebig weiterentwickelt werden.
Da kann man nur gewinnen.