Braunschweig. Das Aus von Otto- und Dieselmotoren ist inzwischen beschlossene Sache. Eine mögliche Alternative wäre Wasserstoff. Bislang gilt dies allerdings nicht für kleinere Fahrzeuge wie E-Scooter. Auch ist der Ausbau der Infrastruktur mit entsprechenden Tankstellen recht aufwändig und teuer. Für beide Probleme soll ein Produkt des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) die Lösung bringen: die sogenannte "Powerpaste". Diese soll in Braunschweig produziert werden.
Üblicherweise werde Wasserstoff mit 700-fachem Atmosphärendruck in die Drucktanks der Fahrzeuge gepresst. Von dort aus strömt er in eine Brennstoffzelle, wo er zu Strom umgewandelt wird. Der Strom wiederum speist einen Elektromotor, der das Fahrzeug antreibt, erklärt das IFAM in einer Pressemitteilung aus dem Jahr 2021. Für Autos sei dieser Ansatz schon recht ausgereift. Einige hundert Wasserstoff-PKW würden bereits auf Deutschlands Straßen fahren. Kleinfahrzeugen wie E-Scootern, Rollern und Co. nutze dies allerdings wenig: Der Druckstoß beim Tanken wäre zu groß.
Einfach Kartusche wechseln
Für diese Fälle wurde am IFAM in Dresden die Powerpaste entwickelt, die auf dem Feststoff Magnesiumhydrid basiert. Ausgangsmaterial der Powerpaste sei pulverförmiges Magnesium – ein leicht verfügbarer Rohstoff. Mit der Paste lasse sich Wasserstoff bei Raumtemperatur und Umgebungsdruck chemisch speichern und bedarfsgerecht wieder freisetzen. Der Tankvorgang gestalte sich denkbar einfach: Statt eine Tankstelle anzusteuern, wechselt der Roller-Fahrer einfach eine Kartusche und füllt zusätzlich Leitungswasser in einen Wassertank.
Um das Fahrzeug anzutreiben, befördert ein Stempel die Powepaste aus der Kartusche heraus. Aus dem Wassertank wird Wasser zugegeben, es entsteht gasförmiger Wasserstoff. Die Menge wird dabei hochdynamisch dem Wasserstoffbedarf der Brennstoffzelle angepasst. Dadurch, dass nur die Hälfte des Wasserstoffs aus der Paste stamme, die andere Hälfte durch das Wasser geliefert werde, sei die Energiespeicherdichte enorm. Sie sei wesentlich höher als bei einem 700 bar-Drucktank. Verglichen mit Batterien habe die Paste sogar die zehnfache Energiespeicherdichte. Für den Fahrer bedeute das, dass er mindestens eine ähnliche Reichweite erzielt wie mit der gleichen Menge Benzin.
Alternative für Autos
Daher könne die Powerpaste nicht nur für Kleinfahrzeuge, sondern auch eine Alternative für Autos sein. Unterstützt werde dies durch den Fakt, dass die Infrastruktur wesentlich leichter aufzubauen sei. Jede beliebige Tankstelle könnte Powerpaste in Kartuschen oder Kanistern anbieten. Denn die Paste sei fließfähig und pumpbar – sie könne daher auch über einen normalen Tankvorgang und vergleichsweise kostengünstige Abfüllanlagen getankt werden. Auch der Transport der Paste gestalte sich kostengünstig: Schließlich seien aufwändige Drucktanks oder sehr kalter, flüssiger Wasserstoff nicht nötig.
Am Fraunhofer-Projektzentrum für Energiespeicher und Systeme ZESS in Braunschweig baut das Fraunhofer IFAM derzeit eine Produktionsanlage für die Powerpaste. Diese sollte eigentlich schon Ende letzten Jahres fertig sein. Doch daraus ist nichts geworden, wie das IFAM auf Nachfrage mitteilt. "Aufgrund der aktuellen und vergangenen wirtschaftlich angespannten Situation hat sich der Bau der Anlage etwas verzögert. Wir planen derzeit mit einer produzierbaren Menge von 300 bis 400 Kilogramm. Diese Menge soll 2023 auf 3 bis 4 Tonnen skaliert werden", berichtet Manuel Ritterbecks vom IFAM.
Was kostet die Paste?
Was die Powerpaste als Treibstoff in Relation zur Kilometerleistung einmal kosten könnte, kann noch nicht gesagt werden. "Derzeit gibt es keine konkreten Verkaufspreise. Die Produktionskosten eines Kilogramms Powerpaste betragen zirka 2 Euro. Davon ausgehend wird sich wahrscheinlich ein Verkaufspreis entwickeln", so Ritterbecks. Auf die Frage, ob es bereits Gespräche mit Herstellern von Motoren gebe, die eine Verwendung der Paste umsetzen könnten, heißt es: "Wir sind derzeit offen für Kooperationspartner aus der Wirtschaft, die mit uns Anwendungen entwickeln wollen und können, so auch im Mobilitätsbereich."
mehr News aus der Region
