Fünf-Minuten-Tank für Wasserstoffautos

Ein Schritt zu höherer Praktikabilität des Wasserstoffantriebs für Autos ist Forschern der Purdue University gelungen. In einer von General Motors finanzierten Forschung entwickelten sie ein System zum Wärmeaustausch, das den Tank schnell mit Wasserstoff füllt und gleichzeitig die dabei entstehende Hitze abführt.

Durch die Einspeicherung in Metallhydrid könnte der Tank laut Angaben der Forscher innerhalb von fünf Minuten für Reichweiten von bis zu 500 Kilometern aufgefüllt werden. Die lange Tankzeit von etwa 40 Minuten war bisher insofern eine Herausforderung, da die Befüllung mit Wasserstoff hohe Temperaturen erzeugt, die abgekühlt werden müssen.

Hauptproblem der schnelleren Metallhydrid-Einspeicherung sind die dabei freigesetzten hohen Temperaturen, die ein Kühlungssystem erfordern. „Da der Wasserstoff enorme Hitze produziert, dauert eine Tankfüllung ohne Kühlung mindestens 40 Minuten. Diese Lösung ist sehr unpraktikabel“, so der Versuchsleiter Issam Mudawar. Sein neues Konzept basiert auf der Hitzeabführung durch ein im Tank montiertes Zusatzteil, das Kühlmittel zirkulieren lässt und durch eine Lamellentechnik Hitze abführt, sobald der Wasserstoff absorbiert wird. Das Metallhydrid wird in kleinen Abteilungen einer Druckkammer gebunden, in die man Wasserstoff presst, das sofort vom Hydrid aufgesaugt wird. „Dieser Prozess ist auch wieder umkehrbar. Der gasförmige Wasserstoff kann vom Metallhydrid abgegeben werden, wenn der Druck im Tank sinkt“, erklärt Mudawar.

Daniel Kammerer, Technologiesprecher von BMW http://www.bmw.de , stellt die Entwicklung im pressetext-Interview in Frage. „Metallhydrid ermöglicht zwar das Einspeichern von Wasserstoff, benötigt jedoch mehr Energie aufgrund der zusätzlichen Prozessschritte wie die Einlagerung oder das anschließende Herausholen.“ Auch sei ein höherer Druck zum Einpressen des gasförmigen Wasserstoffs erforderlich. „Es stellt sich somit die Frage, zu welcher Energie dieser Prozess führt und mit welcher Energieladerate er geschieht“, so Kammerer.

2006 präsentierte BMW mit dem Hydrogen 7 das erste serienmäßig produzierte Wasserstofffahrzeug (pressetext berichtete: http://pressetext.com/news/060912035/ ). Bisher blieb es bei den 100 weltweiten Exemplaren, die in Folge auf den Markt gebracht wurden. Bei BMW wolle man bis nächstes Jahr die Akzeptanz der Fahrzeuge bei den Konsumenten beobachten, ehe ein Nachfolgemodell diskutiert werde, so Kammerer. „Dennoch führt in Zukunft kein Weg am Wasserstoffauto vorbei. Da der Horizont für Öl beschränkt ist, werden Alternativmodelle höhere Bedeutung bekommen.“ Der Wasserstoff für den Fahrzeugbetrieb wird derzeit großteils noch aus Erdgas gewonnen. „Teilweise kommt jedoch auch Biomasse zum Einsatz, sowie Druckelektrolyse aus grünem Strom“, so der BMW-Sprecher.