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StartseiteForschung aktuellPillen für den Tank10.07.2006

Pillen für den Tank

Salztabletten speichern Wasserstoff sicher und preiswert

<strong>Technik. - Wasserstoff ist eine langfristige Zukunftsvision für die Energiebranche: Statt Öl und Gas werden unsere Autos und Heizungen in Zukunft nur noch klimaneutralen Wasserstoff tanken. Doch bis dahin müssen noch viele Hindernisse überwunden werden, so etwa die Speicherung des flüchtigen Elements. Dänische Forscher sind ein wichtiges Stück vorangekommen.</strong>

Von Jan Lublinski

Energie en bloc: Christensen speichert Wasserstoff in Salzblöcken. (csg.dtu.dk)
Energie en bloc: Christensen speichert Wasserstoff in Salzblöcken. (csg.dtu.dk)

"Mir ist diese Idee mitten in der Nacht gekommen. Manche Leute, die nicht einschlafen können, zählen Schafe. Bei mir funktioniert es besser, wenn ich mir altbekannte chemische Formeln durch den Kopf gehen lasse. Dann schlafe ich meist sofort ein. Aber in dieser einen Nacht war das ganz anders. Ich sah diese Reaktion vor mir und plötzlich wurde mir klar: da steckt sehr viel Wasserstoff drin."

Claus Hviid Christensen vom Zentrum für nachhaltige und grüne Chemie an der Technischen Universität Kopenhagen hat eine neue Methode gefunden, um Wasserstoff zu aufzubewahren: Er verwandelt Wasserstoff zunächst mit Stickstoff aus der Luft in Ammoniak, chemische Bezeichnung NH3, und presst dieses relativ kleine Molekül dann in ein Salz aus Magnesium-Chlorid. Das spezielle Speicher-Salz hat er in Form von kleinen Tabletten gebracht. Sie sind ein Gramm schwer und können etwa anderthalb Liter Wasserstoff aufnehmen. Genug für die Versorgung kleiner mobiler Geräte wie Laptops oder Kameras. Obwohl in den Tabletten so viel Wasserstoff – beziehungsweise das giftige Gas Ammoniak - gespeichert ist, sind diese neuen Energie-Behälter völlig ungefährlich.

"Es ist kein Problem, ein Feuerzeug unter diese Tabletten zu halten, sie sind absolut sicher. Wir geben diese Tabletten sogar Besuchern an unserem Institut, die sie dann selbst erhitzen dürfen."

Erhitzt man die Tabletten allerdings über längere Zeit auf Temperaturen oberhalb von 500 Grad Celsius, so gast allmählich das gesamte gespeicherte Ammoniak aus. Mit Hilfe eines Katalysators kann man daraus den Wasserstoff zurückgewinnen und anschließend seine Energie nutzen. Zum Beispiel kann man aus dem Wasserstoff mit einer Brennstoffzelle Strom gewinnen. Bei dem neuen Verfahren des Dänen handelt es sich um eine indirekte Wasserstoffspeicherung, weil es eigentlich der Ammoniak ist, der im Salz aufbewahrt wird - im Gegensatz zu den derzeit üblichen direkten Speicherverfahren: Man pumpt den Wasserstoff mit sehr hohem Druck in spezielle Tanks oder man kühlt ihn auf extreme Minusgrade ab, bis er flüssig wird. Verschiedene Automobilhersteller haben bereits Testfahrzeuge entwickelt, doch die Tanks nehmen viel Platz weg und sind ziemlich schwer.

"Ich glaube nicht, dass die Automobilhersteller bereits an eine Serienproduktion denken. Wir brauchen noch deutliche Fortschritte, wenn wir die Wasserstoffautos in der nahen Zukunft auf die Straßen bringen wollen."

Neben Arbeit an Wasserstofftanks bemühen sich Grundlagenforscher auch darum, den Wasserstoff direkt in festen Körpern zu speichern, wie etwa in Metallhydrid-Salzen oder in Kohlenstoffröhrchen - bislang ohne durchschlagenden Erfolg. Claus Christensen hat indes mit seiner indirekten Wasserstoffspeicherung einen großen Sprung gemacht: Seine Salztabletten sind billig, leicht und sie können die Energie beliebig oft speichern und wieder abgeben. Derzeit arbeitet er an größeren Speichersystemen mit Salzblöcken, die mehrere Kilo schwer sind und die einige tausend Liter Wasserstoff speichern können.

"Das erste Demonstrationssystem hat einer meiner Studenten quasi über Nacht zusammengebastelt. Im Prinzip hat das gleich funktioniert. Nun verbessern wir das Design, um möglichst wenig Raum und Energie zu verschenken. Es ist noch etwas zu früh, um genaue Angaben über die Effizienz des Systems zu machen, aber wenn alles optimal gebaut ist, dann verlieren wir vermutlich etwa 35 Prozent der Energie bei der Speicherung. Im Vergleich mit anderen Methoden ist das ziemlich gut."

Eine recht optimistische Prognose. Einige von Christensens Fachkollegen bezweifeln, dass ein so niedriger Verlust bei der Speicherung möglich ist und das sich das System schnell durchsetzen wird. Christensen selbst räumt ein, dass auch er noch vor ungelösten Problemen steht. So sind etwa die Aufladezeiten der Salzblöcke zu lang für eine schnelle Abwicklung an der Tankstelle. Ihm schwebt darum vor, dass man seine Speicher in Zukunft einfach austauschen wird. Der Platzbedarf dieser neuen Wechsel-Tanks würde dann nicht größer sein als der von herkömmlichen Benzintanks. Die ersten Anwendungen erhofft Christensen sich allerdings bei der Energieversorgung von Elektromotoren: Rollstühlen etwa oder kleineren Gabelstaplern.

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