Die Entwicklung von Kleinfahrzeugen mit Brennstoffzellen-Antrieb scheitert bislang am benötigten Drucktank. Das Fraunhofer IFAM hat nun mit Powerpaste eine Alternative entwickelt, die Wasserstoff chemisch speichert.
Powerpaste speichert Wasserstoff.
Fraunhofer IFAM
Üblicherweise wird der Tank von Brennstoffzellen-Fahrzeugen unter hohem Druck mit Wasserstoff befüllt. Bei Kleinfahrzeugen wie E-Scootern wäre der Druck zu groß. Um die Antriebslösung dennoch in elektrischen Kleinfahrzeugen anbieten zu können, wurde am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) in Dresden eine Paste entwickelt, die auf Magnesiumhydrid basiert. "Mit Powerpaste lässt sich Wasserstoff bei Raumtemperatur und Umgebungsdruck chemisch speichern und bedarfsgerecht wieder freisetzen", so Dr. Marcus Vogt, Wissenschaftler am Fraunhofer IFAM.
Die Powerpaste basiert auf pulverförmigem Magnesium, das bei 350 Grad Celsius und fünf- bis sechsfachem Atmosphärendruck mit Wasserstoff zu Magnesiumhydrid umgesetzt wird. Hinzu kommen noch Ester und Metallsalz. Für den Betrieb sind eine Kartusche mit der Powerpaste sowie ein Wassertank nötig. Ein Stempel drückt die Paste aus der Kartusche heraus, diese wird mit dem Wasser aus dem Wassertank vermischt. Dabei entsteht gasförmiger Wasserstoff, der zudem die eine Hälfte des benötigten Wasserstoffes zuliefert. "Die Energiespeicherdichte der Powerpaste ist daher enorm: Sie ist wesentlich höher als bei einem 700-bar-Drucktank. Verglichen mit Batterien hat sie sogar die zehnfache Energiespeicherdichte", sagt Vogt.
Betankung mit Powerpaste möglich
Der hohe Energiegehalt und die einfache Handhabung machen die Paste auch für Privat-Pkw, Zustellfahrzeuge oder Range Extender interessant. Sie könnte beispielsweise in Tankstellen in Kartuschen oder Kanistern angeboten werden, außerdem könnte die flüssige und pumpbare Paste auch getankt werden. Am Fraunhofer-Projektzentrum für Energiespeicher und Systeme Zess baut das Fraunhofer IFAM derzeit eine Produktionsanlage für die Powerpaste auf, die ab Ende 2021 bis zu vier Tonnen der Paste pro Jahr produzieren soll.