Europäischer Verbund entwickelt neuartige Wasserstoffspeichermaterialien

Im Rahmen von COSY entwickeln Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler neuartige reaktive Leichtmetall-Hydrid-Komposite, die zur effektiveren Wasserstoffspeicherung genutzt werden sollen. Während einer Laufzeit von insgesamt vier Jahren wird die Zusammenarbeit der 13 beteiligten Forschungseinrichtungen aus sieben europäischen Ländern vom GKSS-Forschungszentrum Geesthacht koordiniert.

Eine Frage der Speicherung

Wasserstoff kann auf einfache Weise aus regenerativen Energiequellen hergestellt werden, die langfristig die nicht mehr zur Verfügung stehenden fossilen Brennstoffe ersetzen müssen. Die Nutzung von Wasserstoff als umweltfreundliche Energiequelle in Brennstoffzellen beispielsweise für Automobile, Laptops oder Fotoapparate. scheitert bisher unter anderem noch am zu hohen Gewicht und Volumen der verfügbaren Wasserstoffspeicher. Gelingt es, Wasserstoff wesentlich effektiver zu speichern, wird er künftig einen idealen Energieträger für mobile Anwendungen darstellen. Um dieses Ziel zu erreichen, entwickeln die in dem Netzwerk COSY beteiligten Wissenschaftler während der nächsten vier Jahre neuartige nanostrukturierte Komposite verschiedener Leichtmetall-Hydride als Speichermaterialien. „Leichtmetall-Hydride sind feste Materialien, die Wasserstoff-Atome chemisch binden und bei Erwärmung auch wieder abgeben können. Mit den von Wissenschaftlern des GKSS-Forschungszentrum Geesthacht entdeckten „Reaktiven Hydrid-Kompositen“ können wir die Speicherdichte deutlich erhöhen. Wir vermeiden durch die Speicherung im Feststoff eine Reihe material- und sicherheitstechnischer Probleme, wie sie bei der Hochdruckspeicherung von gasförmigem beziehungsweise der Tieftemperaturspeicherung von flüssigem Wasserstoff auftreten“, erläutert Professor Rüdiger Bormann, Direktor am Institut für Werkstoffforschung des GKSS-Forschungszentrums Geesthacht und Koordinator von COSY.

COSY hat sich zum Ziel gesetzt, die neuen Reaktiven Hydrid-Komposite für die Anwendung in Wasserstoffspeichern für mobile Anwendungen zu qualifizieren und zu optimieren. Dafür erforschen die COSY-Wissenschaftler die wirtschaftliche Herstellung der Leichtmetall-Hydride und -Hydrid-Komposite. Sie charakterisieren die dabei entstehenden Mikro- und Nanostrukturen, untersuchen und optimieren die Thermodynamik und Kinetik der Wasserstoffaufnahme sowie -abgabe und modellieren die dabei stattfindenden Prozesse.

Nachwuchsförderung und internationale Kooperation

Neben der Forschung sind die Aus- und Weiterbildung und der europäische Austausch der jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zentrale Bestandteile des Marie Curie-Netzwerks COSY. So werden die Doktoranden in COSY in der Regel ihre Arbeiten an mindestens 2 Instituten des Netzwerks durchführen. Zu ihrem Ausbildungsplan gehören neben einem persönlich ausgearbeiteten, nichtwissenschaftlichen Weiterbildungsprogramm mehrwöchige Forschungsaufenthalte bei weiteren Partnern des Netzwerks sowie eine Reihe von Ausbildungsworkshops zu unterschiedlichen Aspekten der Wasserstofftechnologie.

Folgende Länder und Institutionen nehmen am COSY-Netzwerk teil:
Deutschland (Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung IFW/Dresden, Forschungszentrum Karlsruhe, GKSS-Forschungszentrum Geesthacht)
England (Universität Oxford)
Frankreich (Europäische Synchrotronstrahlungs-Einrichtung ESRF/Grenoble, Nationales Institut für Polytechnik INP/Grenoble, Laboratorium für Reaktivität und Chemie der Festkörper LRCS/Amiens)
Italien (Universität Turin)
Niederlande (Freie Universität Amsterdam, Universität Twente)
Schweiz (Eidgenössische Materialprüfanstalt EMPA, Dübendorf)
Spanien (Institut für Materialwissenschaft ICMSE/Sevilla, Universität Barcelona)
Auskünfte erteilen Ihnen gerne:
Dr. Klaus Taube
Inst. f. Werkstoffforschung
Abt. Nanotechnologie
GKSS Forschungszentrum GmbH
Max Planck Straße 1
D-21502 Geesthacht
Tel. +49 (0) 4152 / 87 – 2541
E-Mail: klaus.taube@gkss.de
Dr. Torsten Fischer
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH
Max-Planck-Straße 1
21502 Geesthacht
Telefon: +49 (0) 41 52 / 87 – 1677
E-Mail: torsten.fischer@gkss.de
Die GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH mit den Standorten Geesthacht in Schleswig-Holstein und Teltow bei Berlin in Brandenburg ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e.V. 750 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter engagieren sich in Zusammenarbeit mit Hochschulen und Industrie für Wissenschaft und Entwicklung in den Bereichen Küstenforschung, Funktionale Werkstoffsysteme, Regenerative Medizin sowie der Strukturforschung mit Neutronen und Photonen.