Brennstoffzellenautos sollen Wasserstoff in Magnesiumpulver tanken

Brennstoffzellenautos könnten in Zukunft den für ihren Betrieb benötigten Wasserstoff in mit Magnesiumpulver gefüllten Tanks an Bord nehmen. Das Gas wird dabei beim Auftanken chemisch als Magnesiumhydrid (MgH2) im Pulver gebunden und während der Fahrt je nach Bedarf freigesetzt. Das schlagen Wissenschaftler der Universität Delft vor.

Brennstoffzellenautos wie der F-Cell von DaimlerChrysler sind meist mit Drucktanks ausgestattet. Mit dem Einsatz von Brennstoffzellen mit höheren Arbeitstemperaturen könnten diese durch Tanks mit Magnesiumpulver ersetzt werden. Foto: DaimlerChrysler

Die bisher in Brennstoffzellenautos verwendeten Tanks speichern den Wasserstoff entweder als Gas bei einem Druck von bis zu 700 bar oder als Flüssigkeit bei Temperaturen von minus 253 Grad Celsius. Beide Varianten erfordern einen großen technischen Aufwand und kosten Energie. Ein Tank mit 75 Kilogramm Magnesiumpulver könnte hingegen mindestens 4 Kilogramm Wasserstoff speichern und damit ähnliche Reichweiten der Fahrzeuge ermöglichen, erklärt Gijs Schimmel von der Technischen Universität in Delft.

Ein solcher Magnesiumtank arbeitet mit Drücken von höchstens 10 bar, wäre also technisch viel einfacher zu handhaben als Druck- oder Kältetanks. Der kritische Punkt für einen möglichen Einsatz von Magnesiumtanks in Brennstoffzellenautos ist jedoch, dass für die Freisetzung des Wasserstoffs aus dem Pulver Temperaturen von mindestens 250 Grad nötig sind, da sonst die Reaktion zu langsam abläuft. Die bisher entwickelten Brennstoffzellenautos sind ausschließlich mit PEM-Brennstoffzellen ausgerüstet und arbeiten nur bei Temperaturen von 80 bis 90 Grad Celsius. Daher können sie die erforderlich Hitze nicht liefern.

Doch nach den Plänen der Entwickler von Brennstoffzellenautos wird es nicht bei diesen niedrigen Temperaturen bleiben: Forscher in aller Welt sind auf der Suche nach einer Membran, die Betriebstemperaturen von über 150 Grad Celsius ermöglicht, was eine ganze Reihe technischer Vorteile bringen würde. In einem solchen Fahrzeug könnten auch Magnesiumstanks eingesetzt werden, die mit der Abwärme der Zelle auf Temperatur gebracht werden, erklärt Gijs Schimmel. Da die Befüllung der Tanks zeitaufwändig ist, schlägt der Wissenschaftler ein Tauschsystem vor, bei dem der leere Tank im Auto ausgebaut und einfach gegen einen vollen ersetzt wird.