Mehr Wasserstoff ins Pulver | Freier Journalist - Berlin - Rüdiger Voßberg

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Redaktion: Wissenschaft

Neue Pulvermixtur speichert mehr Wasserstoff
GKSS-Forscher entwickeln ein neues Verfahren

Wasserstoff ist das häufigste Element und der sauberste Kraftstoff des Universums. Die Ölquellen auf dem Globus hingegen versiegen im nächsten Jahrtausend. Darum tüfteln Wissenschaftler und Ingenieure an der abgasfreien Alternative für zukünftige Fahrzeugantriebe. Und vereinzelt rollen diese Prototypen auch schon auf den Straßen. Ein Hindernis auf dem Erfolgsweg zur Serienreife: Wie kann der Stoff für die Bewegung effektiv gespeichert werden? Wissenschaftler von dem GKSS-Forschungszentrum Geesthacht, dem Legierungshersteller GfE Metalle und Materialien in Nürnberg sowie dem kanadischen Stromversorger Hydro-Quebec haben gemeinsam ein neues Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffspeichern in fester Form als Metallpulver entwickelt.

Diese metallischen Legierungen saugen den Wasserstoff wie ein Schwamm auf. Sie binden ihn chemisch bei Raumtemperatur und ermöglichen eine über lange Zeit weitgehend verlustfreie und zudem sichere Speicherung. Metallhydrid nennt der Fachmann diese Verbindung. Ein weiterer Vorteil spricht für die Hydridtechnik: mit ihnen lässt sich etwa 60 Prozent mehr Wasserstoff speichern als in gleichgroßen Flüssiggastanks. Diese Legierungen bestehen zum Beispiel aus den Elementen Magnesium und Nickel. Die GKSS-Forscher stellen ihre spezielle Legierung in einer Kugelmühle her. Dort „vermahlen” kleine Edelstahlkugeln von zehn Millimeter Durchmesser in einer rotierenden Schütteltrommel die Ausgangspulver kalt miteinander zur gewünschten Legierung.

Durch diese Behandlung werde die Mikrostruktur des Materials wesentlich homogener und könne den Wasserstoff etwa hundertmal schneller aufnehmen als eine erschmolzene Legierung, erklärt Thomas Klassen von der GKSS. Aber über die geheime Mixtur der deutsch-kanadischen Wissenschaftsallianz verrät er nur soviel: Ein Kubikzentimeter des neuen Metallhydrids könne etwa 2,5 Liter Wasserstoffgas speichern (Ein Mittelklassewagen benötigt für 100 Kilometer gut 30 Kilogramm der Legierung). Später im Fahrzeug liegt das Pulver in einem Tank, und der Fahrer tankt Wasserstoff statt Benzin. Damit der Wasserstoff später als Brennstoff genutzt werden kann, muss das Metallhydrid im Tank erhitzt werden.

Einige Hydride geben den Wasserstoff zwar schon bei Raumtemperatur wieder ab, dafür ist ihre Speicherkapazität aber etwa dreimal geringer als die Geesthachter Entwicklung. Allerdings ist deren Entnahmetemperatur für den Wasserstoff mit rund 230 Grad Celsius für den praktischen Einsatz wiederum zu hoch. „Deshalb lautet das vorrangiges Ziel, die hohe Temperatur durch geeignete Materialien zu senken”, erläutert Klassen. Sie soll weniger als 180 Grad Celsius betragen, und auf ein Niveau vermindert werden, bei dem Brennstoffzellen für Elektromotoren funktionieren. „Wir wollen der Automobilindustrie Ende 2000 einen Tank zur Verfügung stellen, der einem Mittelklassewagen eine Reichweite von mindestens 200 Kilometer verschafft”, sagt Klassen. Das wäre ein notwendiger Schritt zur Serienreife.

Erschienen am 31.03.1999 in der Berliner Morgenpost

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(update 08.06.2015)


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