Energie 24.02.2006, 18:42 Uhr

Wasserstoff im Wartestand  

VDI nachrichten, Essen, 24. 2. 06, mg – Nicht allein die technologische Umstellung auf den neuen Energieträger Wasserstoff stellt Forscher und Entwickler vor große Herausforderungen. In Zeiten knapper Kassen treibt die Branche auch die Sorge der Finanzierung um, wie vorige Woche auf dem 3. Internationalen Deutschen Wasserstoff Energie Kongress in Essen deutlich wurde.

Wie kann die Vision von der Wasserstoffwirtschaft Wirklichkeit werden? Trotz dramatisch gestiegener Energiepreise und der Diskussion um die wachsende Abhängigkeit von den fossilen Trägern kommt die Energiewende nur langsam voran. Es hakt an zwei entscheidenden Punkten: „Für die Speicherung von Wasserstoff und beim Aufbau der nötigen Infrastruktur fehlen uns noch ausgereifte Lösungen, welche die Technologie für den Masseneinsatz lukrativ machen“, stellt Thorsteinn I. Sigfusson fest, Professor an der Universität von Reykjavik und Gründungsmitglied der isländischen Initiative „New Energy“.

Der 276 000 Einwohner zählende Inselstaat im Nordatlantik gilt als Test- und Vorzeigeregion bei der Nutzung regenerativer Energiequellen und der Umstellung auf eine Wasserstoffwirtschaft. Das erklärte Ziel der isländischen Regierung: Bis 2040 soll das Land ganz ohne fossile Energieträger auskommen. Schon jetzt stammen 71 % der benötigten Energie aus regenerativen Quellen. Ein Spitzenwert weltweit, den die Vulkaninsel vor allem ihren sprudelnden Heißwasservorkommen und der intensiven Nutzung der Erdwärme verdankt. Die eigentliche Problematik ist die Umrüstung der Verkehrsträger.

Drei Viertel der isländischen Bevölkerung besitzen ein Automobil. Auch die Fischereiflotte des Landes ist vom Dieselöl abhängig. Um an der Stelle voranzukommen, wurde 1999 die „New Energy Limited“ gegründet, ein Private-Public-Partnership Konsortium, an dem isländische Unternehmen und Forschungseinrichtungen zu 51 % beteiligt sind. Der Rest verteilt sich anteilig auf die beiden Energiekonzerne Norsk Hydro und Royal Dutch Shell, die Betankungsanlagen und Elektrolysetechnik stellen, sowie auf den Automobilhersteller DaimlerChrysler. Der hat mit drei Brennstoffzellen-Bussen und mit finanzieller Unterstützung der EU in Höhe von 2,85 Mio. € drei Jahre lang den Einstieg in das mobile Wasserstoffzeitalter erprobt.

Dies war erfolgreich, wie der isländische Experte betont: „Mit insgesamt 5217 Betriebsstunden und 90 000 gefahrenen Kilometer haben die drei Busse ihre Bewährungsprobe bestanden.“ Die Frage, wie es nun weitergehen soll, lässt Sigfusson jedoch ratlos: „Wir haben errechnet, dass die vollständige Umstellung der Verkehrsinfrastruktur zu Lande und zu Wasser 2,44 Mrd. € kosten würde. Das müsste freilich vom Steuerzahler aufgebracht werden.“ Doch wie soll das kleine Land einen solchen Betrag schultern?

Ähnliche Hochrechnungen hat auch der österreichische Automobilzulieferer Magna Steyr angestellt. „Wir gehen von einem Investment in Milliardenhöhe aus. Eine Umstellung wird deshalb nur schrittweise erfolgen können und sich über einen Zeitraum von mindestens 25 Jahren erstrecken“, meint Werner Wilhelm, Entwicklungschef bei Magna Steyr. Das Unternehmen hat sich mit der Entwicklung von Fahrzeugtanks für Flüssigwasserstoff für den Einstieg in die Technologie entschieden, nicht zuletzt, weil die Automobilkonzerne derzeit mit Hybridfahrzeugen neue Marktnischen ansteuern. Die mit verschiedenen, alternativen Antrieben ausgerüsteten Modelle sollen den Übergang ins Wasserstoffzeitalter erleichtern. Doch der Fortschritt ist zäh: „Wir haben allein zwei Jahre gebraucht, um ein zuverlässiges Mess- system für die Tankfüllung zu entwickeln“, sagt Wilhelm.

Ähnliche Erfahrung hat auch Steffen Rau, technischer Direktor beim Gasbehälterbauer Dynetek Europe aus Ratingen, gemacht. Er leitet die Entwicklung eines Wasserstoff-Hochdruckfahrzeugtanks: „Die Speicherung bei 700 bar ist deutlich unterschätzt worden“, räumt er ein. Es werde schwer, die hohen Standards der Automobilindustrie in allen Punkten zu erfüllen. „Die eingeforderte Lebensdauer von 15 Jahren hat uns dabei vor besondere Herausforderungen gestellt.“

Die Lösung ist ein zylindrischer Druckbehälter aus cryoformem Edelstahl, den ein Mantel aus Kohlenstofffasern umgibt. Der Hochdrucktank muss in den kommenden Wochen noch letzte Sicherheitstests bestehen. In dem Projekt hat das Unternehmen gemeinsam mit sieben weiteren Bauteile- und Komponentenherstellern auch die Tankkupplung fertig gestellt. Es fehlt aber noch das Ventil für das komplette Tanksystem. „Die Betankungsdauer wird dabei nicht länger als drei Minuten dauern“, sagt Rau. Eingesetzt werden soll das System in Brennstoffzellen-Demonstrationsfahrzeu- gen, die derzeit bei Ford und DaimlerChrysler entwickelt werden.

Die große Hoffnung, die noch vor einigen Jahren Meldungen aus Forschungslabors nährten, mit Hilfe neuartiger Kohlenstoff-Nanomaterialien das Speicherproblem beim Wasserstoff rasch lösen zu können, sind verflogen. Es bestehe noch zu viel Forschungsbedarf winkt die Automobilindustrie ab. SILVIA VON DER WEIDEN

Von Silvia von der Weiden
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