Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Benzinalternative Wasserstoff: Geesthachter Wissenschaftler erforschen Bor im Tank

21.05.2012
Mit rund 2,3 Millionen Euro finanziert die Europäische Technologieinitiative „Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking“ (FCH JU) 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.

Bei Preisen um 1,70 Euro pro Liter Treibstoff und den hohen Preisen für Heizöl sehnt sich so mancher Autofahrer, Hausbesitzer oder Mieter nach günstigen Alternativen. So viel ist sicher: Benzin und Heizöl werden zukünftig nicht billiger — auch weil unsere Erdölreserven knapper werden. Wissenschaft und Industrie setzen als eine mögliche alternative Energiequelle auf eine Kombination aus Wasserstoff und Brennstoffzelle. Wasserstoff lässt sich, unabhängig vom Öl, durch Solarenergie, Wind- oder Wasserkraft gewinnen und in der Brennstoffzelle in Strom und Wärme umwandeln.


Die Geesthachter Forscher untersuchen Metallhydridspeicher mit Bor. Foto: HZG/C.Schmid

Damit könnten Elektrofahrzeuge, mobile Geräte wie Smartphones oder auch stationäre Generatoren für Telekommunikationsstationen oder Wohnhäuser mit Strom versorgt werden. Vorraussetzung ist, der Wasserstoff wird in kompakter Form und sicher, also alltagstauglich, zur Verfügung gestellt: Der Speicher sollte möglichst klein sein und unter gemäßigten Temperaturen und Druckverhältnissen Wasserstoff aufnehmen und an die Brennstoffzelle abgeben. Die Werkstoffforscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht erforschen seit längerem die Speicherung in festen Materialien, den so genannten Metallhydriden. Das Ziel des neuen Forschungsprojektes ist es, innovative Speicher-Materialien 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.“

Das Entwicklungsziel: Bor im Tank

Im jetzt gestarteten Projekt Bor4Store soll 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. Die geplanten Untersuchungen befassen sich mit verschiedenen Arten der Borhydride sowie grundlegender Charakterisierung der komplexen Reaktionen, die während der Wasserstoff-Be- und Entladung im Tank ablaufen. Basierend auf diesem Wissen werden bestimmte Katalysatoren beigemischt und erforscht, um möglichst schnelle Reaktionen und eine hohe Stabilität der Speichereigenschaften über viele Be- und Entladezyklen des Tanks zu erreichen.

Im HyTech-Labor des Helmholtz-Zentrums werden die Materialeigenschaften optimiert und ein geeigneterTankbehälter gebaut und getestet. Im weiteren Projektverlauf wird das Zusammenwirken mit der Festoxidbrennstoffzelle beim Industriepartner verbessert. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung wirtschaftlicher Wege für die Herstellung der Speichermaterialien. Denn nur wenn Wasserstofftanksysteme insgesamt günstiger werden, werden Strom und Wärme im Haus der Zukunft aus Wasserstoff erzeugt - und dann macht der Blick auf die Tankrechnung wieder Spaß.

Multinationales Projekt

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 großes Unternehmen aus Spanien im Projekt zusammen. Die Wissenschaftler, die ihr Projekt Bor4Store genannt haben, trafen sich zu einem ersten Auftaktworkshop vom 23. bis 25. April 2012 in Geesthacht.

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.

Dr. Torsten Fischer | idw
Weitere Informationen:
http://www.hzg.de/institute/materials_research/structure/materials_technology/nano/glossary/index.html.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht Care-O-bot® 4 macht sich selbstständig
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik