Wasserstoff könnte als klimafreundliche Energiequelle in Zukunft die fossilen Brennstoffe ablösen. Um das Problem der Speicherung des Wasserstoffes zu lösen, ist nun das Marie Curie Forschungs- und Ausbildungsnetzwerk COSY (Complex Solid State Reactions for Energy Efficient Hydrogen Storage) gestartet. In den nächsten vier Jahren sollen neuartige nanostrukturierte Komposite verschiedener Leichtmetall-Hydride als Speichermaterialien entwickelt werden.
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Wasserstoff kann auf einfache Weise aus regenerativen Energiequellen hergestellt werden, die langfristig die nicht mehr zur Verfügung stehenden fossilen Brennstoffe ersetzen müssen. Die Nutzung von Wasserstoff als umweltfreundliche Energiequelle in Brennstoffzellen beispielsweise für Automobile, Laptops oder Fotoapparate, scheitert bisher jedoch unter anderem noch am zu hohen Gewicht und Volumen der verfügbaren Wasserstoffspeicher. Sollte es gelingen, Wasserstoff wesentlich effektiver zu speichern, wird er künftig einen idealen Energieträger für mobile Anwendungen darstellen. Um dieses Ziel zu erreichen, wollen die in dem Netzwerk COSY beteiligten Wissenschaftler während der nächsten vier Jahre neuartige nanostrukturierte Komposite verschiedener Leichtmetall-Hydride als Speichermaterialien entwickeln.
Speicherdichte erhöhen
„Leichtmetall-Hydride sind feste Materialien, die Wasserstoff-Atome chemisch binden und bei Erwärmung auch wieder abgeben können“, erläutert Rüdiger Bormann, Direktor am Institut für Werkstoffforschung des GKSS-Forschungszentrums Geesthacht und Koordinator von COSY. „Mit den von Wissenschaftlern des GKSS-Forschungszentrum Geesthacht entdeckten „Reaktiven Hydrid-Kompositen“ können wir die Speicherdichte deutlich erhöhen. Wir vermeiden durch die Speicherung im Feststoff eine Reihe material- und sicherheitstechnischer Probleme, wie sie bei der Hochdruckspeicherung von gasförmigem beziehungsweise der Tieftemperaturspeicherung von flüssigem Wasserstoff auftreten“, so Bormann.
COSY hat sich zum Ziel gesetzt, die neuen Reaktiven Hydrid-Komposite für die Anwendung in Wasserstoffspeichern für mobile Anwendungen zu qualifizieren und zu optimieren. Dafür erforschen die COSY- Wissenschaftler die wirtschaftliche Herstellung der Leichtmetall- Hydride und -Hydrid-Komposite. Sie charakterisieren die dabei entstehenden Mikro- und Nanostrukturen, untersuchen und optimieren die Thermodynamik und Kinetik der Wasserstoffaufnahme sowie -abgabe und modellieren die dabei stattfindenden Prozesse.
Nachwuchsförderung und internationale Kooperation
Neben der Forschung sind die Aus- und Weiterbildung und der europäische Austausch der jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zentrale Bestandteile des Marie Curie-Netzwerks COSY. So werden die Doktoranden in COSY in der Regel ihre Arbeiten an mindestens zwei Instituten des Netzwerks durchführen. Zu ihrem Ausbildungsplan gehören neben einem persönlich ausgearbeiteten, nichtwissenschaftlichen Weiterbildungsprogramm mehrwöchige Forschungsaufenthalte bei weiteren Partnern des Netzwerks sowie eine Reihe von Ausbildungsworkshops zu unterschiedlichen Aspekten der Wasserstofftechnologie.
An dem internationalen Forschernetzwerk sind 13 Länder beteiligt, die vom deutschen GKSS- Forschungszentrum Geesthacht koordiniert von der Europäischen Union mit 2,5 Millionen Euro gefördert werden.
(idw – GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH, 02.11.2006 – AHE)
