Supermagneten machen Wasserstoff flüssig
Europas 1. magnetokalorische Anlage zur Wasserstoffverflüssigung startet in Dresden
Dresden/Dortmund, 8. September 2025. Um den Energieträger Wasserstoff künftig billiger und umweltfreundlicher zu verflüssigen, setzen Ingenieure und Forscher aus Dresden und Dortmund auf superstarke Magneten: Sie haben im Zuge des EU-Projektes „Hylical“ die – laut HZDR-Angaben – erste magnetokalorische Pilotanlage Europas zur Wasserstoffverflüssigung im Helmholtz-Zentrum Dresden Rossendorf (HZDR) in Betrieb genommen.
„Neue Art der klimafreundlichen und energieeffizienten Kältetechnik“
„Eine neue Art der klimafreundlichen und energieeffizienten Kältetechnik, ganz ohne Kompressoren und umweltschädliche Kühlgase“, verspricht sich Geschäftsführer Timur Sirman von der Dortmunder Firma „Magnotherm“ von der Kooperation mit den Dresdnern. Setzt sich die Magnetkühlung durch, könne dies eine umweltfreundliche „Transformation innerhalb der Kälteindustrie entscheidend beschleunigen“.
Supraleitender Magnet in Dresden schafft 19 Tesla
Weil aber die starken Magnetfelder, die für diese Technologie gebraucht werden, nicht überall verfügbar sind, hat „Magnotherm“ seine zweite Betriebsstätte auf dem HZDR-Campus eingerichtet – und die Pilotanlage im dortigen Magnet-Hochfeldlabor verankert. Dort steht nun ein 19-Tesla-Supraleitungsmagnet, der etwa zehnmal stärkere Felder erzeugt als moderne Magnetresonanz-Tomographen (MRT) in Krankenhäusern.
Magnetfeld löst Temperatursturz in bestimmten Materialien aus
Dieser Magnet nutzt den magnetokalorischen Effekt aus, der dafür sorgt, dass Lanthan-Eisen-Silizium-Legierungen und andere ausgewählte Materialien schlagartig abkühlen, wenn ein starkes Magnetfeld anliegt. Damit ist es beispielsweise möglich, Wasserstoff nach einer Vorkühlung mit flüssigem Stickstoff auf -253 Grad Celsius herunter zu kühlen und das Gas dabei zu verflüssigen.
Anlage soll Verflüssigungskosten senken
„Unsere Methode bietet erhebliche Vorteile für die Wasserstoffverflüssigung“, ist HZDR-Forscher Dr. Tino Gottschall überzeugt, der schon seit Jahren an dieser Technologie forscht. „Mit dem Magnotherm-Gemeinschaftslabor wollen wir die Verflüssigungskosten im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen auf unter 1,50 Euro pro Kilogramm Wasserstoff senken.“ Langfristig sollen aus dem Pilotprojekt praxistaugliche Anlagen entstehen, die täglich fünf Tonnen flüssigen Wasserstoff liefern können.
Wasserstoff soll möglichst flüssig im Tank lagern
Hintergrund: Wasserstoff wird sowohl als Grundstoff für die Chemieindustrie benötigt, soll künftig auch anstelle von Koks als Reduktionsmittel in Stahlwerken eingesetzt werden, um deren Umweltbilanz zu verbessern. Zudem gibt es den politischen Wunsch, Benzin, Diesel und Kerosin als Treibstoffe für Laster, Flugzeuge, Schiffe und vielleicht auch Autos durch Wasserstoff zu ersetzen. Ein Transport dieses Energieträgers als Gas ist aber wenig effizient, zudem gefährlich. Daher gilt der flüssige Aggregatzustand als Vorzugsvariante, um Wasserstoff in Tanks zu transportieren. Meist geschieht dies heute noch durch Kompressoren, die aber wiederum viel Energie verbrauchen. Die magnetokalorische Alternative ist zwar schon länger prinzipiell bekannt. Der Nachweis, dass sie für die Großproduktion taugt, muss sie aber erst erbringen – und eben dies wollen die „Hylical“-Partner nun schaffen.
Autor: Heiko Weckbrodt
Quellen: HZDR, Wikipedia
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