Alle Artikel mit dem Schlagwort: H2

Prototyp einer neuartigen Schwefelbatterie mit hoher Energiedichte im Batterie-Technikum von Fraunhofer Dresden. Foto: Fraunhofer IWS

„Energy Saxony“ will H2-Leuchttürme für Sachsen

Verband: Freistaat kann Hochburg für Akku-Recycling, Elektrolyseur-Bau und Wasserstoffwirtschaft werden Dresden, 27. November 2020. Sachsen könnte in den nächsten Jahren zu einem deutschlandweit führenden Standort für Batterie-Recycling, ökologische Wasserstoff-Erzeugung und den Elektrolyse-Anlagenbau aufsteigen. Das hat „Energy Saxony“-Chef Lukas Rohleder in Dresden eingeschätzt – der Branchenverband vernetzt rund 70 Unternehmen, Institute und Organisationen der sächsischen Energietechnikbranche. „Ich sehe auch gute Chancen, dass hier eine Fabrik für Batterien der nächsten Generation entsteht“, sagte er. Dies könne für viele neue Jobs im Freistaat sorgen.

Prof. Dr. Thomas von Unwerth (r.) und Laborleiter Vladimir Buday inspizieren im Im Brennstoffzellenlabor an der TU Chemnitz eine additiv produzierte Membran. Foto: Ronald Bartel für die TUC

Chemnitzer erzeugen Brennstoffzellen-Membranen im 3D-Drucker

EU zeichnet TU mit Innovationspreis aus Chemnitz, 26. November 2020. Wenn Brennstoffzellen künftig eine größere Rolle als Fahrzeugantriebe spielen sollen, müssen sie billiger, flexibler und schneller produzierbar als bisher werden. Eine der Kernkomponenten in diesen Mini-Kraftwerken ist die „katalysatorbeschichtete Membran (CCM), die bisher recht aufwendig schichtweise montiert und laminiert werden musste. Forscher vom Lehrstuhl für Alternative Fahrzeugantriebe der TU Chemnitz haben inzwischen ein Verfahren entwickelt, um diese Membranen additiv, also mit einer Art Industrie-3D-Drucker herzustellen. Für diese Innovation hat das „Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking“ (FCH JU) der Europäischen Union den Chemnitzern nun den „Best Innovation 2020 Award“ verliehen. Das geht aus einer Mitteilung der Uni hervor.

Aleksandr Bashkatov vom Institut für Fluiddynamik des HZDR forscht an der Frage, warum in heutigen Elektrolyseuren die Wasserstoffbläschen so lange an den Elektroden kleben bleiben. Foto: HZDR/ Stephan Floss

Wasserstoffernte in der Schwerelosigkeit

Sächsische Forscher arbeiten an neuen Designs für Wasser-Spalter Dresden, 9. November 2020. Mit Wasser-Spaltversuchen in der Schwerelosigkeit wollen Forscherinnen und Forscher aus Sachsen neue Designs für Elektrolyseure finden, die Wasserstoff billiger und effektiver erzeugen als bisher übliche Anlagen. Für ihre Experimente haben sie nun den „Innovationspreis der deutschen Gaswirtschaft 2020“ in der Kategorie „Forschung und Entwicklung“ gewonnen. Das haben die TU Dresden und das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) mitgeteilt, die diese Versuche koordiniert hatte.

Industrieller alkalischer atmosphärischer Testelektrolyseur von Fraunhofer Dresden. Foto: Fraunhofer-IFAM

Mehr Wasserstoff durch Metallschaum-Elektroden

Fraunhofer Dresden arbeiten mit an einer neuen Generation von Gigawatt-Elektrolyseuren Dresden, 13. Oktober 2020. Mit neuartigen Elektroden aus Metallschäumen und Nickelnetzen wollen Dresdner Fraunhofer-Technologen gemeinsam mit Industriepartnern eine neue Generation besonders effizienter und preisgünstiger Alkali-Elektrolyseure für die Wasserstoffproduktion konstruieren. „Unser Ziel ist die Elektroden-Fließbandproduktion mit Robotern bei niedrigen Fertigungskosten“, erklärte Teamleiter Dr. Lars Röntzsch vom „Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und angewandte Materialforschung“ (Ifam) Dresden. Denn nur wenn es gelinge, solch eine billige Massenproduktion anzukurbeln, werde auch ein großindustrieller Einsatz von Wasserstoff-Technologien möglich. „Um vom Megawatt- in den Gigawatt-Bereich zu kommen, braucht man eine massive Parallelisierung von Elektrolyseuren“, ist er überzeugt.

Dr.-Ing. Teja Roch vom Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) zeigt in Dresden die neuartigen Bipolarplatten für Brennstoffzellen-Lasterantriebe. Foto: Heiko Weckbrodt

Kohle statt Gold: Schub für Wasserstoff-Laster

Fraunhofer Dresden will mit einem innovativen Bipolarplatten-Verfahren die Brennstoffzellen-Produktion ankurbeln Dresden/Dortmund, 5. Oktober 2020. Damit Wasserstoff-Laster künftig als umweltfreundlichere Alternative zu Diesel-Brummis massenhaft einsetzbar sind, hat das Fraunhofer-Werkstoffinstitut IWS in Dresden und Dortmund ein besonders schnelles und billiges Fertigungsverfahren für eine Kernkomponente der Brennstoffzellen-Antriebe entwickelt: Statt mit Gold beschichten sie die Bipolarplatten in den mobilen Mini-Kraftwerken mit hauchdünnem Kohlenstoff. Diese Graphitschicht ist nur noch halb so teuer wie der Goldbelag, ermöglicht ein höheres Fertigungstempo und letztlich eine billigere Massenproduktion von Brennstoffzellen. Die Projektpartner Daimler und das finnische Stahlunternehmen „Outokumpu Nirosta“ wollen die Technologie in der Praxis einsetzen.

Die wasserstoffbasierte Direktreduktion ist eine Schlüsseltechnologie für die CO2-freie Rohstahlproduktion - zu diesem Schluss sind die Fraunhofer-Forscher in ihrer Macor-Studie gekommen. Foto: Fraunhofer IKTS

Fraunhofer Dresden will Millionen Tonnen CO2 in Stahlindustrie einsparen

Künftig soll Wasserstoff statt Koks das Eisenerz zu Stahl reduzieren Dresden, 29. September 2020. Das Fraunhofer-Keramikinstitut IKTS in Dresden arbeitet gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft an Verfahren, die die Umweltbilanz der deutschen Stahlwerke drastisch verbessern sollen: Statt mit Koks wollen sie künftig mit Hilfe von Wasserstoff das Eisenerz zu Rohstahl reduzieren, also damit dem Eisenoxid den Sauerstoff entziehen. Durch diese „Direktreduktion“ wäre es möglich, bis zu 95 Prozent des Kohlendioxids zu sparen, das sonst als Nebenprodukt dieses chemischen Prozesses entsteht – immerhin acht Millionen Tonnen pro Jahr allein in Deutschland. Das hat IKTS-Forscher Dr. Matthias Jahn eingeschätzt. Allerdings gehe die ökologische Rechnung nur auf, wenn der eingesetzte Wasserstoff nicht mit Kohlestrom aus Wasser abgespalten werde, sondern durch Sonnen- oder Windstrom in besonders effizienten Hochtemperatur-Elektrolyseanlagen.

Drewag-Fuhrparkleiter Stefan Jacob betankt einen Brennstoffzellen-Toyota Mirai in Dresden mit Wasserstoff. Foto: Oliver Killig

Wasserstoff-Autoflotte wächst in winzigen Dosen

Dresdner Energieversorger wollen Brennstoffzellen-Technologie im mobilen Einsatz testen Dresden, 8. Juni 2020. Die Wasserstoff-Autoflotte in Sachsen wächst – in homöopathischen Dosen: Die Dresdner Energieversorger schaffen sich neben ihren rund 1200 „Verbrennern“ und rund 130 batterieelektrischen Fahrzeugen bis Ende 2020 auch vier Elektroautos mit Brennstoffzellen als Stromlieferanten an. Das haben die Drewag und die Enso mitgeteilt.

Aus Kohle, Wasser und Strom werde Treibstoff: flüssige Fischer-Tropsch-Produkte, die Fraunhofer-Forscher in der IKTS-Testanlage synthetisiert haben. Foto: Jürgen Lösel für das Fraunhofer-IKTS

Wird Wasserstoff zur Job-Maschine?

Politiker und Forscher planen ein Kompetenzzentrum für Wasserstoff-Technologien – als Keimzelle für eine sächsische Brennstoffzellen-Industrie. Dresden, 11. Mai 2020. Ingenieure wie Politiker wollen die sächsischen Forschungsstärken rund um Brennstoffzellen, Hochtemperatur-Wasserzerlegung („Elektrolyse“) und andere Wasserstoff-Technologien ausbauen und in Tausende Industrie-Arbeitsplätze im Freistaat ummünzen. Sie planen daher ein Kompetenzzentrum für Wasserstofftechnologien. Das war bereits im Koalitionsvertrag verankert, nun nehmen die Planungen etwas konkrete Formen an. Das haben Oiger-Anfragen an die Ministerien für Umwelt, Wirtschaft, Wissenschaft und regionale Entwicklung sowie an Fraunhofer-Institute ergeben.

Aus Kohle, Wasser und Strom werde Treibstoff: flüssige Fischer-Tropsch-Produkte, die Fraunhofer-Forscher in der IKTS-Testanlage synthetisiert haben. Foto: Jürgen Lösel für das Fraunhofer-IKTS

Stichwort Wasserstoff-Technologien

Viele Politiker und Ingenieure hoffen, dass Wasserstoff-Technologien viele Probleme der Energiewende und der deutschen Klimaschutz-Bilanz lösen: Wasserstoff ist ein Energieträger, der im besten Fall in Brennstoffzellen sehr effektiv zu Wasser verbrennt, erkommt als Zwischenspeicher für Ökostrom-Spitzen in Frage, kann aber auch den Kohlendioxid-Ausstoß von Stahlwerken mindern und dergleichen mehr. Hier ein kurzer Überblick über vieldiskutierte Ansätze und Probleme der Wasserstoff-Technologien:

Unter den Passagieren könnte der Wasserstoff-Tank für einen Brennstoffzellen-Antrieb untergebracht werden - hier visualisiert anhand des von der TU Dresden entwickelten In-Eco-Autos. Visualisierung: TUD/ILK

Geflochtener Tank für bessere Wasserstoff-Autos

Dresdner Leichtbauer und BMW arbeiten am Kunststoff-Röhrentank „Bryson“, um Batterie-Autos Paroli zu bieten. Dresden, 4. Mai 2020. Beim Umstieg auf umweltfreundlichere Antriebe hat VW die deutsche Autoindustrie weitgehend auf akku-gespeiste Elektroautos eingeschworen. Nicht wenige Ingenieure und Manager in Europa wie auch bei Toyota in Japan glauben aber, dass für lange Strecken und schwere Lasten Brennstoffzellen-Fahrzeuge mit Wasserstoff als Energieträger die bessere Wahl sein könnten. Um diesem alternativen Pfad endlich eine Chance zu geben, entwickeln Forscher der Technischen Universität Dresden (TUD) gemeinsam mit BMW-Spezialisten und weiteren Partnern einen neuartigen und sehr flachen Wasserstoff-Tank aus geflochtenen und miteinander gekoppelten Faserverbundstoff-Röhren. Solch ein Tank einer neuen Generation könne dabei helfen, „den Straßenverkehr langfristig emissionsfrei zu gestalten“, betonte Sprecher Thomas Kunz vom TUD-Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK).

Wasserstoff gilt als wichtiger Energieträger - zudem braucht die Chemieindustrie das Gas für viele Prozesse. Grafik: Heiko Weckbrodt

Experte der TU Dresden: Wasserstoff ist kein Problemlöser für deutsche Energiewende

Rückverstromung von Wind- und Solarspitzen verplempert immer noch zuviel Energie Dresden, 14. April 2020. Bund und Länder versuchen zwar seit einiger Zeit mit aufwendigen Förderprogrammen, die Wasserstoff-Technologie vor allem in Mitteldeutschland und der Lausitz anzukurbeln: als Zwischenspeicher für Wind- und Solarkraftwerke, als Energieträger für Brennstoffzellen-Laster, aber auch als Ausgangsstoff für die Chemieindustrie. Doch vermutlich eignet sich dieses explosive Gas auch in Zukunft nicht als großformatiger Energiespeicher oder zentraler Problemlöser für die deutsche Energiewende – zumindest nicht für einen massenhaften Einsatz. Das hat Professor Wolfgang Lippmann vom Lehrstuhl für Wasserstoff- und Kernenergietechnik an der TU Dresden eingeschätzt.

Aleksandr Bashkatov und seine Kollegen vom HZDR-Institut für Fluiddynamik, nutzen neben der Rasterkraft-Mikroskopie und Simulationen auch Laser, um Gasprozesse in Flüssigkeiten zu verstehen. Foto: Stephan Floss für das HZDR

Wasserzerleger für die Lausitz

Dresdner Forscher konstruieren alkalische Elektrolyseure für die Zeit nach dem Kohleausstieg Dresden, 9. Dezember 2019. Damit die Lausitz nach dem Kohleausstieg ein Pilotstandort für moderne Wasserstoff- und Energiespeichertechnologien wird, wollen Dresdner Forscher dort gemeinsam mit regionalen Partnern eine neue Generation von Elektrolyse-Anlagen entwickeln. Geplant ist eine Pilotanlage, die Wasser weit effektiver als heutige Elektrolyseure in Wasserstoff und Sauerstoff aufspaltet. Das hat das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf angekündigt.

Wasserstoff gilt als wichtiger Energieträger - zudem braucht die Chemieindustrie das Gas für viele Prozesse. Grafik: Heiko Weckbrodt

Chlorfabrik soll mit Ökostrom-Spitzen Wasserstoff liefern

Im „H2 Flex“-Projekt im Bitterfeld erproben Ingenieure, wie sich die Netzprobleme der Energiewende durch Chemiewerke abfangen lassen Bitterfeld/Dresden, 10. November 2019. Nicht nur Großbatterien oder Pumpspeicherwerke, sondern auch ganze Chemiewerke könnten künftig als Energiespeicher dienen. Sie sollen die Energiespitzen und -täler abfangen, die durch Solar- und Windkraftanlagen entstehen, wenn zum Beispiel der Wind auffrischt oder abflaut beziehungsweise die Sonne mal hinter Wolken verschwindet und dann wieder auf die Solarpaneele strahlt. Im Projekt „H2 Flex“ wollen nun mitteldeutsche Ingenieure diese Speichertechnik mit einem 30-Megawatt-Chlor-Elektrolysewerk des „Nouryon“-Konzern in Bitterfeld erproben.

So etwa sieht der Prototyp des Wasserstoff-Motors von innen aus. Visualisierung: WTZ Roßlau

Roßlauer Ingenieure bauen abgasfreien Wasserstoff-Motor

Mitteldeutsche Experten konstruieren einen weltweit Kreislauf-Antrieb mit Argon-Technik Roßlau, 5. November 2019. Als Beitrag zur Energiewende und zum Klimaschutz haben sachsen-anhaltinische Ingenieure einen abgasfreien Motor entwickelt, der mit Wasserstoff, Sauerstoff und Argon arbeitet. Das hat Projektleiter Manuel Cech vom Wissenschaftlich-Technischen Zentrum (WTZ) Roßlau am Rande der Wasserstoff-Tagung “Hypos-Forum” mitgeteilt. Es handele sich um den ersten Motor dieser Art weltweit. “Die Nasa hat damit mal experimentiert, das dann aber aufgegeben”, berichtet Cech.

An der TU Dresden mitentwickelt: Wasserstoff-Tank für BMWs. Foto: Heiko Weckbrodt

Mehr Schub für Wasserstoff-Technik gefordert

200 Experten debattieren in Dresden über eine Schlüsseltechnologie für die Energiewende Dresden, 4. November 2019. Deutschland droht den internationalen Anschluss in der Wasserstofftechnologie zu verlieren. Davor haben Vertreter des mitteldeutschen Wasserstoff-Forschungsverbundes „Hypos“ im Vorfeld ihrer Fachkonferenz in Dresden gewarnt. Nachbarländer wie die Niederlande und Tschechien seien da schon deutlich weiter.