Aus der Forschung
Am Wasserstofftechnikum erforschen KIT-Wissenschaftler Sicherheitsfragen der Wasserstoff-Technologie. Foto: Gabi Zachmann/Universität Karlsruhe
Helmholtz-Podcast:
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Wasserstoff: Energieträger mit Zukunft
„Wasser ist die Kohle der Zukunft“ – das prophezeite der französische Romanautor und Visionär Jules Verne schon im Jahr 1875. Denn reines Wasserstoffgas lässt sich sauber verbrennen und hinterlässt dabei lediglich Wasserdampf. Und Wasserstoff lässt sich vielfältig nutzen, entweder direkt als Brennstoff in Motoren oder in einer Brennstoffzelle, die Strom erzeugt. Dabei ist die Energieausbeute - bezogen auf das Gewicht – höher als zum Beispiel bei Kohle, Benzin, Erdgas oder Methan. Wasserstoff ist ein idealer Speicher für Energie, so Dr. Thomas Jordan, Leiter der Wasserstoffgruppe am KIT, dem Karlsruher Institut für Technologie.
Bevor Wasserstoff jedoch genutzt werden kann, muss er erzeugt werden. „Gegenwärtig wird Wasserstoff im Wesentlichen noch aus Erdgas gewonnen“, sagt Jordan. Aber Wasserstoff kann auch durch Elektrolyse von Wasser gewonnen werden. So könnten zum Beispiel Spitzenleistungen von Windfarmen für die Elektrolyse von Wasser genutzt werden und damit völlig CO2-frei Wasserstoff herstellen, der bei Bedarf in Brennstoffzellen wieder Strom erzeugt.
Doch die KIT-Wissenschaftler entwickeln noch weitere Methoden, um Wasserstoff herzustellen, zum Beispiel in der Versuchsanlage Verena, die feuchte Biomasse wie Grünschnitt verarbeiten kann. Außerdem untersuchen die Wasserstoffexperten, wie sich Wasserstoffgas möglichst kompakt und sicher speichern lässt. „Bei der Entwicklung von Leichtmetallhydriden hat das KIT eine weltweit führende Position“, sagt Jordan.
Die Experimente zu Sicherheitsfragen finden in riesigen Metallbehältern statt, von denen manche an Silos, andere sogar an U-Boote erinnern. Der Versuchsbehälter A2 hat 200 Kubikmeter Innenvolumen und kann Drucken bis zu 20 bar standhalten. Hier analysieren die Experten Unfallszenarien wie Brände oder das Versagen von Druckbehältern. „Das ist eine Sache, die man eigentlich nicht erwarten muss“, sagt Jordan. Aber diese Untersuchungen sind wichtig, um zu wissen, was im ungünstigsten Fall passieren könnte.
Wenn in Zukunft Wasserstoff als Energieträger zum Beispiel für Elektroautos genutzt werden soll, muss dafür auch eine Infrastruktur aufgebaut werden. Das KIT geht auch hier voran: Eine Wasserstoff-Pipeline mit Anschlüssen für Verflüssigungsanlagen sowie Wasserstoff-Tankstellen für eine eigene Fahrzeugflotte sind im Aufbau. Denn Wasserstoff-Technologien werden im Mix mit anderen Energieformen eine wichtige Rolle spielen, davon ist Jordan überzeugt.
