ATZonline ist Teil von Springer Professional, der Kombination aus einer digitalen Fachbibliothek und aktuellen redaktionellen Beiträgen.
Springer Science + Business Media Deutschland GmbH
Die Europäische Technologieinitiative "Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking" (FCH JU) finanziert mit rund 2,3 Millionen Euro die Entwicklung neuer Wasserstoff-Feststoffspeicher auf Basis von Borhydriden. Diese Verbindungen nehmen besonders viel Wasserstoff auf, die Tanks bleiben dadurch kompakt. Koordiniert wird das Projekt "Bor4Store" vom Institut für Werkstoffforschung im Helmholtz-Zentrum Geesthacht.
Bereits seit einiger Zeit erforschen die Werkstoffwissenschaftler des Helmholtz-Zentrums Geesthacht die Speicherung in festen Materialien, den sogenannten Metallhydriden. Das Ziel des neuen Forschungsprojektes ist es, neuartige Speichermaterialien auf Basis von Borhydriden zu entwickeln. Diese Verbindungen aus Wasserstoff und Bor werden als Pulver in den Tank gefüllt.
"Borhydride haben die höchsten Wasserstoffkapazitäten aller bekannten Metallhydrid-Speichermaterialien", erklärt Werkstoffforscher und Projektkoordinator Dr. Klaus Taube vom Helmholtz-Zentrum Geesthacht. "In einem Behälter von 50 Litern, was dem Tank eines Mittelklassewagens entspricht, ließen sich mit den neuartigen Materialien rund fünf Kilogramm Wasserstoff speichern. Dies würde für circa 400 bis 500 Kilometer Reichweite ausreichen. Und das bei von der Industrie zukünftig angestrebten Herstellungskosten der Wasserstoff-Tankfüllung von rund zehn Euro."
Im Projekt Bor4Store soll zunächst ein erster Tank-Prototyp entwickelt werden, der Energie für eine Brennstoffzelle (SOFC = Festoxidbrennstoffzelle) liefert und so ein Modell für die elektrische Versorgung in stationären Anwendungen darstellt, erläutert das Zentrum. Die geplanten Untersuchungen befassen sich mit verschiedenen Arten der Borhydride sowie grundlegender Charakterisierung der komplexen Reaktionen, die während der Wasserstoffbe- und Entladung im Tank ablaufen. Basierend auf diesem Wissen sollen bestimmte Katalysatoren beigemischt und erforscht werden, um möglichst schnelle Reaktionen und eine hohe Stabilität der Speichereigenschaften über viele Be- und Entladezyklen des Tanks zu erreichen.
Im Hy-Tech-Labor des Helmholtz-Zentrums sollen die Materialeigenschaften optimiert und ein geeigneter Tankbehälter gebaut und getestet werden. Im weiteren Projektverlauf gelte es darüber das Zusammenwirken mit der Festoxidbrennstoffzelle bei einem Industriepartner verbessert werden. Ein weiterer Schwerpunkt liege auf der Entwicklung wirtschaftlicher Wege für die Herstellung der Speichermaterialien.
Neben der Abteilung Nanotechnologie im Institut für Werkstoffforschung des Helmholtz-Zentrums Geesthacht arbeiten Wissenschaftler aus Norwegen, Dänemark, Schweiz, Italien, Griechenland, sowie zwei mittelständische Unternehmen aus Deutschland und der Tschechischen Republik, und ein spanisches Unternehmen im Projekt zusammen (Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- Küstenforschung, Deutschland; Abengoa Hidrógeno, Spanien; ZOZ, Deutschland; Katchem Spol, Tschechische Republik; Aarhus Universitet, Dänemark; Institutt for Energiteknikk, Norwegen; Universita' Degli Studi di Torino, Italien; Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt, Schweiz; National Center for Scientific Research "Demokritos", Griechenland). Das Gesamtbudget des Helmholtz-Zentrums Geesthacht in diesem Projekt, das von der FCH JU mit 2.27 Millionen Euro unterstützt wird, summiert sich auf 330.000 Euro.