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Wasserstoff-Projekt HyCare gestartet

Sonnenenergie und Windkraft in Metallpulver speichern

Die Wasserstoff-Forscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht sind an einem großen europäischen Projekt zum Thema Wasserstoff-Speicher beteiligt. Ziel ist es, einen Tankprototypen zu entwickeln, der auf kleinstem Raum mindestens 50 Kilogramm Wasserstoff aufnimmt. Die Europäische Union fördert das Projekt im Rahmen des ,,Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking - FCH JU” mit insgesamt zwei Millionen Euro. Für die Helmholtz-Forscher sind rund 150.000 Euro vorgesehen.

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© Malp – stock.adobe.com

Erneuerbare Energie aus Windkraft oder Sonnenlicht unterliegt jahres- und tageszeitlichen Schwankungen: Bei Windstille oder in der Nacht wird kein Strom erzeugt. Auch der Strombedarf konzentriert sich auf einige Stunden des Tages, die nicht immer der Produktionszeit entsprechen. Aus diesem Grund muss das Problem der Energiespeicherung gelöst werden. Eine Möglichkeit hierzu bietet Wasserstoff als Energieträger: Überschüssiger Strom wird benutzt, um in einem Elektrolyseur Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu trennen. Dieser Wasserstoff wird gespeichert. Sollten die Windräder stillstehen und die Sonne nicht scheinen, wird der Wasserstoff zum Beispiel in einer Brennstoffzelle oder einem Gasmotor wieder zurück in Strom und Wärme gewandelt. Verglichen mit Großbatterien lässt sich in Wasserstoff sehr viel mehr Energie auf kleinem Raum zu niedrigeren Kosten speichern.

Heutzutage wird Wasserstoff meist in Druckgastanks mit sehr großem Volumen als Gas oder bei extrem tiefen Temperaturen als Flüssigkeit gespeichert. Alternativ kann Wasserstoff unter wesentlich günstigeren Bedingungen, etwa bei Raumtemperaturen und bei moderaten Drücken, in ein Metallpulver aufgenommen und sehr kompakt als sogenanntes Metallhydrid gespeichert werden. Und genau das ist das Ziel des HyCARE Projekts (Hydrogen CArrier for Renewable Energy Storage): ein Prototyp eines neuartigen, kompakten Metallhydridtanks. Neu ist zum Beispiel, dass für das Wärmemanagement der geplanten Anlage ein Phasenwechsel-Material eingesetzt wird, wodurch die Energieeffizienz des Speicherprozesses deutlich erhöht wird.

Tank mit dreieinhalb bis fünf Tonnen Metallpulver

Der im Projekt entwickelte Metallhydridtank wird dreieinhalb bis fünf Tonnen Metallpulver aufnehmen. Darin werden mindestens 50 Kilogramm Wasserstoff gespeichert, die größte Menge mit dieser Technologie gespeicherten Wasserstoffs in ziviler Nutzung in Europa. Der Tank wird dieselbe druckfeste Hülle wie ein herkömmlicher Druckgastank verwenden. Jedoch reduziert sich durch das eingesetzte Metallhydrid der Raumbedarf für den Wasserstoffspeicher auf ungefähr ein Zehntel, vielleicht sogar ein Zwanzigstel. Damit ist so ein Tank ideal zur Speicherung großer Wasserstoffmengen auf minimalem Raum. Zum Vergleich: Ein Metallhydridtank für 50 Kilogramm Wasserstoff wäre nur rund ein bis zwei Kubikmeter groß und könnte bei einem Druck von nur 20 bar beladen werden. Ein herkömmlicher 20 bar Gasdrucktank besäße hingegen ein Volumen von rund 25 Kubikmetern.

Im HyCARE-Project nehmen insgesamt neun Projektpartner aus ganz Europa teil. Koordiniert wird das Projekt durch die Universität Turin. Weitere Projektpartner: Der französische Energiekonzern ENGIE, der seine Pariser Labore für die Demonstrationsanlage zur Verfügung stellen wird. Die Anlage selbst wird von zwei mittelständischen Unternehmen gebaut, der deutschen Stühff GmbH aus Geesthacht und der italienischen Tecnodelta S.r.l., Turin. Das im Projekt optimierte Speichermaterial wird von GKN Sintermetals, Radevormwald, produziert. Neben dem Helmholtz-Zentrum Geesthacht unterstützen das Projekt Forschungsteams der italienischen Fondazione Bruno Kessler in Trient, des französischen Centre National de la Recherche Scientifique – CNRS in Paris und des Norwegischen Institutt for Energiteknikk in Kjeller bei Oslo. Im Unterauftrag der Universität Turin wird der „Environment Park“, Turin, unter anderem für Kommunikation und Medienarbeit zuständig sein.

www.hycare-project.eu

Ansprechpartner


Wissenschaftler, Technischer Leiter der HZG-Beteiligung an HyCare

Dr. Giovanni Capurso
Dr. Giovanni Capurso

Helmholtz-Zentrum Geesthacht

Institut für Werkstoffforschung, Teilinstitut Werkstoffnechnologie

Tel: +49 (0) 4152 / 87 - 2565

Fax: +49 (0) 4152 / 87 - 2625

E-Mail Kontakt

Presse- und Öffentlichkeitsarbeit

Gesa Seidel
Gesa Seidel

Helmholtz-Zentrum Geesthacht

Tel: +49 (0) 4152 / 87 - 1784

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