Navigation und Service

Wasserstoff als Energiespeicher

Wasserstoff ist ein universell einsetzbarer Energieträger. Er kann gelagert und über große Entfernungen transportiert werden, lässt sich zu flüssigen Kraftstoffen weiterverarbeiten oder mithilfe von Brennstoffzellen direkt als Treibstoff nutzen. Gewonnen werden kann Wasserstoff durch die elektrochemische Spaltung von Wasser – die Wasserstoffelektrolyse.

Jülicher Wissenschaftler forschen vornehmlich an der Polymer-Elektrolyt-Membran (PEM)-Elektrolyse. Im Gegensatz zur alkalischen Wasserelektrolyse (bei der Kalilauge als Elektrolyt eingesetzt wird) verwendet dieses Verfahren protonenleitende Membranen als Elektrolyt – und kommt damit ohne bedenkliche Chemikalien aus. Darüber hinaus weisen PEM-Elektrolyseure einen einfacheren Systemaufbau auf und erzeugen Wasserstoff mit wesentlich höheren Stromdichten und Wirkungsgraden. Damit eigenen sie sich besonders für den Betrieb mit Stromspitzen regenerativ gewonnener Energie: Die PEM-Elektrolyse soll es künftig ermöglichen, Wasserstoff aus "grünem" Strom in großen Mengen herzustellen. Noch ist dies aufgrund der hohen Anlagenkosten zu teuer. Wissenschaftler des IEK-3 entwickeln daher kostengünstige, alternative Materialien. Außerdem arbeitet das IEK-3 an einem Strom-und Gasmarktdesign zur Versorgung des deutschen Straßenverkehrs mit Wasserstoff.

Um Wasserstoff zu speichern und an den Ort zu transportieren, an dem er gebraucht wird, haben Wissenschaftler des IEK-11 (HI ERN) eine spezielles Verfahren entwickelt: eine organische Trägerflüssigkeit (Liquid Organic Hydrogen Carrier, kurz LOHC), die mehr als 650 Liter Wasserstoff pro Liter binden kann und mit der sich der chemisch gebundene Wasserstoff sicher lagern und kostengünstig transportieren lässt.

Institute:

Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK)

Elektrochemische Verfahrenstechnik (IEK-3)
Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg (HI ERN / IEK-11)