Kaum so groß wie eine Silikon-Kartusche aus dem Baumarkt, enthält aber genug Energie, um ein iPhone 50 Mal aufzuladen: Tobias Zschech zeigt eine Portion seiner PowerPaste. Foto: Heiko Weckbrodt
Dresdner Forscher: Energiedichte ist zehnmal so hoch wie bei Reserve-Batterien
Dresden, 3. Februar 2016. Wenn es nach Tobias Zschech geht, müssen wir in Zukunft für e-Fahrräder, Notebooks, Kameras und andere elektrische Geräte keine Reserve-Akkus mehr im Urlaub herumschleppen, sondern betanken sie mit „PowerPaste“. Eine handgroße Kartusche dieser Paste aus einer Magnesium-Wasserstoff-Verbindung enthält genug Energie, um zusammen mit etwas Wasser und einer kompakten Fraunhofer-Brennstoffzelle ein iPhone 50 Mal wieder aufzuladen oder eine eBike-Batterie wenigstens einmal, sagt der angehende Werkstofftechnologe aus Dresden. „Sie kommen damit auf extrem kurze Nachladezeiten und auf enorme Energiedichten im Vergleich zu Reserve-Batterien.“
Bis zu 2000 Wattstunden pro Liter „PowerPaste“
Entwickelt hat der TU-Student diese silbrige Superpaste gemeinsam mit Dr. Marcus Tegel und Sebastian Mauermann im Dresdner Teil des „Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung“ (IFAM). Das Basismaterial Magnesiumhydrid ist zwar schon länger bekannt, der Dreh der Dresdner liegt aber in der besonderen Pasten-Zubereitung. Sie ist so gemixt, das sie reinen Wasserstoff freisetzt, wenn man sie mit normalem Wasser mischt. Weil sie dabei nicht nur den im Magnesiumhydrid enthaltenen Wasserstoff abgibt, sondern dieses Element auch aus dem Wasser zieht, kommt auch die hohe nutzbare Energiedichte von 2000 Wattstunden pro Liter Paste zustande. Dies sei zehnmal soviel wie auf das gleiche Volumen, das der Nutzer alternativ in Form vom Powerbank-Batterien mit sich herumschleppen müsste.
Julia Scholz vom IFAM füllt eine Prise Energiepaste in eine Demonstrations-Anlage. Gemischt mit Wasser, entsteht reiner Wasserstoff, der in einer Brennstoffzelle (rechts) zu Strom verbrannt wird und hier im Beispiel einen Ventilator (im Vordergrund) antreibt. Foto: Heiko Weckbrodt
Paste + Wasser + Brennstoffzelle = Strom
Der Wasserstoff aus der Paste wird zusammen mit dem Sauerstoff in der Luft in einer etwas batteriegroßen Brennstoffzelle zu Strom und Wasser verbrannt. Von der Paste selbst bleibt Magnesium-Hydroxid übrig – ein ungefährliches Abprodukt, das der Nutzer einfach entsorgen kann, wie Tobias Zschech versichert.
TU-Professor: Das bietet weltweit kein anderer
IFAM-Institutsteil-Chef Prof. Bernd Kieback verspricht sich Großes von der Energiepaste, die seine Studenten erfunden haben: „Wir haben drei Patente auf das Verfahren“, sagt der Professor, der an der TU Dresden Pulvermetallurgie lehrt. Weltweit gebe es keinen weiteren Anbieter für solch eine energiereiche Wasserstoffpaste.
Firmen-Ausgründung geplant
Um die Technologie zu vermarkten, plant Prof. Kieback eine Unternehmens-Ausgründung aus dem IFAM, ein „Spin-Off“, wie es neudeutsch so schön heißt. In etwa zwei bis drei Jahren könne die Paste ausentwickelt und massenproduktionsreif sein, glaubt Entwickler Tobias Zschech. Auch die Brennstoffzelle, in die die „PowerPaste“ zwecks Stromerzeugung eingefüllt wird, muss noch kleiner werden: Im Moment ist das System noch so groß wie ein Schreibtisch-PC, soll aber auf das Format eines Reserve-Akkus oder einer externen Festplatte schrumpfen. Gelingt all dies, können wir Zschechs Superpaste dann vielleicht schon an jeder Tankstelle so wie heute Campinggas-Kartuschen kaufen – und müssen nie wieder Reserveakkus schleppen.
Autor: Heiko Weckbrodt
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