Drastisch reduzierter Druck 26.06.2014, 14:10 Uhr

Sicherer Tank für Wasserstoff entwickelt

Einen neuartigen Tank für Fahrzeuge haben DLR-Forscher gebaut. Wie ein Schwamm saugt ein metallisches Speichermaterial Wasserstoff auf und hält ihn fest, bis er gebraucht wird. Der Druck ist weitaus geringer als in heute eingesetzten Tanks, sodass Explosionen ausgeschlossen sind.

Versuchsanlage des Wasserstoff-Tanks beim DLR-Institut für Technische Thermodynamik in Stuttgart.

Versuchsanlage des Wasserstoff-Tanks beim DLR-Institut für Technische Thermodynamik in Stuttgart.

Foto: DLR

Das Wasserstoff-Zeitalter ist doch noch nicht abgeschrieben. Gerade hat Toyota das erste Serienauto angekündigt, dessen Elektromotoren von Brennstoffzellen mit Strom versorgt werden. Betankt werden sie mit Wasserstoff. 2015 soll die edel aussehende Limousine auf den europäischen Markt kommen. Hyundai, Nissan, Ford, Daimler und Honda wollen folgen. In den meisten Fällen landet der Wasserstoff in einem Hochdrucktank, der auf Grund seiner Größe und seines Gewichts noch eine Schwachstelle ist. Dazu kommt die Sorge, ein solcher Tank, in dem ein Druck von bis zu 700 bar herrscht, könne bei einem Unfall explodieren.

Nur noch ein Zehntel des üblichen Drucks herrscht in neuem Tank

Nur ein Zehntel dieses Drucks herrscht in einem Tank, den ein internationales Team entwickelt hat, dem Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) angehören. Gespeichert wird der Wasserstoff in hoch porösen Metallverbindungen, die so fein gemahlen sind wie Mehl. Welches Material die DLR-Forscher auswählten haben sie nicht verraten. Vermutlich handelt es sich um Metallhydride, die die Eigenschaft haben, Wasserstoff wie ein Schwamm aufzusaugen. Durch Erwärmung wird der Energieträger wieder freigesetzt. In Frage kommen eine Reihe von Metallen und Metalllegierungen, die unterschiedliche Aufnahmekapazitäten haben. Die Idee des Metallhydridspeichers ist schon rund 30 Jahre alt. Seitdem geht es darum, das Material zu finden, das die besten Speichereigenschaften hat. Offensichtlich haben DLR-Forscher das jetzt geschafft.

Der Wasserstoff-Tank ist mit Feststoffen gefüllt, die das flüchtige Gas wie ein Schwamm aufsaugen und damit besser im Tank halten.

Der Wasserstoff-Tank ist mit Feststoffen gefüllt, die das flüchtige Gas wie ein Schwamm aufsaugen und damit besser im Tank halten.

Quelle: DLR

Das schwarze Speichermaterial befindet sich in zahlreichen  nebeneinander angeordneten Rohren. „In dem Feststoff-Tank kann Wasserstoff sehr sicher gelagert werden“, sagt Projektleiterin Inga Bürger. „Selbst bei einem Leck entweicht das Gas durch die enge Bindung an das Speichermaterial so langsam, dass keine Explosionsgefahr besteht.“

Ein Kilowatt aus einem eimergroßen Tank

Gemeinsam mit dem italienischen Unternehmen TechnoDelta und dem Fiat Research Centre bauten die DLR-Forscher den neuartigen Speicher in einen Kleintransporter Iveco Daily, den sie mit einem zusätzlichen Elektroantrieb ausstatteten. Der prototypische Tank hat, wie ein normaler Eimer, ein Volumen von zehn Litern und fasst 1400 Liter Wasserstoff. Er versorgt die Brennstoffzelle an Bord zwei Stunden lang mit Strom bei einer Leistung von einem Kilowatt. Das reicht allerdings nicht für einen längeren Fahrbetrieb. Beim zehnfachen Volumen, das einem kleinen Reise-Trolley entspricht, wären es bereits zehn Kilowatt, die abgerufen werden könnten. Das reichte bereits für den Antrieb eines Kleinstwagens.

Von Wolfgang Kempkens
Von Wolfgang Kempkens

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