Kleinfahrzeuge wie E-Scooter oder Roller konnten bisher wegen des zu hohen Druckstoßes beim Tanken nicht mit Wasserstoff angetrieben werden. Ein Forschungsteam des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) in Dresden hat nun eine Wasserstoff-Lösung für Kleinfahrzeuge entwickelt und diese Powerpaste getauft.
Die sogenannte Powerpaste basiert auf Magnesiumhydrid. Zum “Tanken” muss man einfach eine Kartusche wechseln und zusätzlich Leitungswasser in einen Wassertank füllen. Das geht unterwegs ebenso wie zu Hause. Auch stundenlanges Roller-parken in der Sonne ist laut IFAM kein Problem: Die Powerpaste zersetzt sich erst oberhalb von etwa 250 Grad Celsius.
H2-Antrieb ohne Drucktank
Das Ausgangsmaterial der Powerpaste ist ein leicht verfügbarer Rohstoff, nämlich pulverförmiges Magnesium. Dieser wird bei 350 Grad Celsius und fünf- bis sechsfachem Atmosphärendruck mit Wasserstoff zu Magnesiumhydrid umgesetzt. Abschließend werden noch Ester und Metallsalz hinzugefügt.
Bei einem Auto mit Wasserstoffantrieb wird der Wasserstoff mit 700-fachem Atmosphärendruck in den Drucktank gepresst. Von dort strömt er in die Brennstoffzelle, wo er zu Strom umgewandelt wird. Dieser Strom speist dann den Elektromotor, der das Fahrzeug antreibt. Für Kleinfahrzeuge wie Elektro-Scooter oder E-Roller wäre dieser Druckstoß beim Tanken zu hoch.
Hohe Energiespeicherdichte
Bei der Powerpaste befördert ein Stempel im Fahrzeug die Paste aus der Kartusche. Dazu kommt Wasser aus dem Wassertank. So entsteht ausreichend gasförmiger Wasserstoff für den jeweiligen Bedarf der Brennstoffzelle. Die Hälfte des Wasserstoffs kommt dabei von dem Wasser.
“Die Energiespeicherdichte der Powerpaste ist daher enorm: Sie ist wesentlich höher als bei einem 700 bar-Drucktank. Verglichen mit Batterien hat sie sogar die zehnfache Energiespeicherdichte”, erklärt Dr. Marcus Vogt, Wissenschaftler am Fraunhofer IFAM.
Mehr Reichweite ohne hohe Infrastrukturkosten
Übersetzt in Reichweite heißt dies laut IFAM, eine ähnliche Reichweite wie mit der gleichen Menge Benzin sowie eine höhere Reichweite als beim auf 700 bar komprimierten Wasserstoff. Dies soll das neue Material auch für Autos, Range Extender oder Drohnen interessant machen. Großer Vorteil der Paste: sie erfordert im Gegensatz zum gasförmigen Wasserstoff keine kostenintensive Infrastruktur. Statt an extra Tankstellen lässt sich fließfähige und pumpbare Paste auch in Kartuschen oder Kanistern anbieten.
Das IFAM setzt auf alle Fälle große Hoffnung in die Technologie und baut am Fraunhofer-Projektzentrum für Energiespeicher und Systeme ZESS derzeit eine Produktionsanlage, die ab Ende dieses Jahres bis zu vier Tonnen Powerpaste pro Jahr produzieren soll.
