Das Interesse an Wasserstoff ist heute größer denn je: Umweltfreundlich hergestellt und schadstofffrei verbrannt gilt Wasserstoff als zukunftssichere Alternative zu herkömmlichen fossilen Brennstoffen wie Erdöl oder Kohle. Aktuell sind noch eine Reihe technischer und wirtschaftlicher Fragen offen. Das HyCentA am Campus der TU Graz – das einzige österreichische Forschungszentrum für Wasserstoff – führt seit nunmehr zehn Jahren gemeinsam mit der Industrie die Forschung auf dem zukunftsträchtigen Gebiet der Wasserstofftechnologie an.
Wasserstoff ist das am häufigsten in der Natur vorkommende Element und damit theoretisch unbegrenzt verfügbar. Im Fokus der Energieforschung ist Wasserstoff vor allem, weil er sich weitgehend schadstofffrei nutzen lässt und damit besonders interessant ist zur Stromerzeugung in Brennstoffzellen oder als Kraftantrieb in Verbrennungskraftmotoren. Wasserstoff-Experten meinen daher: In zehn Jahren führt kein Weg mehr an Wasserstoff vorbei.
Wasserstoff auf dem Vormarsch
Ebenso lange, nämlich zehn Jahre, leistet das Hydrogen Center Austria, kurz HyCentA, entsprechende Vorarbeit und ebnet den Weg zum wirtschaftlich realistischen und technisch machbaren Einsatz von Wasserstoff als Energieträger. Manfred Klell führt die Geschäfte des HyCentA und forscht gleichzeitig am Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Thermodynamik der TU Graz: „In zehn Jahren erzeugen wir Wasserstoff aus Wind, Sonne und Wasser, speichern ihn als Druckwasserstoff und können ihn in Verbrennungskraftmaschinen oder Brennstoffzellen verwerten – das wäre meine optimistische Prognose. Wir brauchen eine umweltverträgliche Energieversorgung und einen CO2-freien Energiekreislauf, und beides ist mit Wasserstoff machbar“. Von den Vorteilen von Wasserstoff und der intensiven Erforschung und Förderung des Energieträgers Wasserstoff konnten sich erst vergangenen Freitag zahlreiche Wirtschafts- und Wissenschaftspartner bei der 10-Jahres-Feier des HyCentA überzeugen.
Wirtschaftliche Nutzung als Herausforderung
Bis das Gas als Energieträger zur Stromerzeugung in Brennstoffzellen oder als Fahrzeugantrieb in Verbrennungskraftmaschinen industriell nutzbar ist, sind noch einige Fragen zu lösen – viele davon wirtschaftlichen Ursprungs. Wasserstoff kommt in der Natur nur in gebundener Form vor, zum Beispiel in Wasser und Kohlenwasserstoffen. Es braucht also erst einmal einen Energieaufwand, um Wasserstoff überhaupt verfügbar zu haben. Gefragt ist daher eine kostengünstige Erzeugung von Wasserstoff.
„Abgesehen von der Erzeugung ist die ist die geringe Dichte von Wasserstoff eine Herausforderung: Wasserstoff diffundiert sehr leicht. Das heißt, es sind teure Materialien, etwa Spezialstähle, für Rohre und Anlagen nötig, damit sich der Wasserstoff nicht vorzeitig verflüchtigt. Das macht den flächendeckenden Einsatz von Wasserstoff als Kraftstoff momentan noch aufwendig“, erklärt Klell.
Wasserstoff aus Windkraft
© Daninger – HyCentA
Das Team des HyCentA arbeitet nicht nur wissenschaftlich und engagiert sich in der praktischen Lehre mit Studierenden der TU Graz, sondern setzt auch konkrete Projekte mit der Industrie um. „Wind2Hydrogen“ in Niederösterreich ist die erste Anlage Österreichs, die Wasserstoff aus Windkraft erzeugt und ins Endgasnetz einspeist – hinter Bau und Betrieb der Anlage steht das HyCentA. Ein weiteres Vorzeigeprojekt ist die erste Hallenbetankungsanlage Europas für wasserstoffbetriebene Gabelstapler in Linz. Und wer in Graz schon einmal das Auto-Kennzeichen „HYCAR1“ erspäht hat, ist dem Forschungs-Prototyp für wasserstoffbetriebene Pkw mit Verbrennungsmotor und einzigen Wasserstoffauto mit österreichischer Straßenzulassung begegnet. „In Wirklichkeit können wir es uns gar nicht leisten, auf die Energie von Wind, Wasser und Sonne zu verzichten“, betont Wasserstoff-Experte Manfred Klell.
Das HyCentA – Hydrogen Center Austria
Das HyCentA fördert die Nutzung von Wasserstoff als regenerativem Energieträger. Neben der TU Graz als Hauptgesellschafterin sind in der HyCentA Research GmbH mit der FVT (Forschungsgesellschaft für Verbrennungskraftmaschinen und Thermodynamik), MAGNA STEYR Engineering und der OMV namhafte Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft vertreten. Gemeinsam haben sie 2005 das erste österreichische Forschungszentrum für Wasserstoff mit modernen Prüfständen für gasförmigen und flüssigen Wasserstoff am Campus Inffeld der TU Graz errichtet – erste österreichische Wasserstoff-Tankstelle inklusive. Aufgrund des zunehmenden Interesses an Wasserstoff und der sehr guten Projektauslastung werden nun rund 2 Millionen Euro in die Erweiterung der Anlage investiert, darunter in den modernsten Brennstoffzellenprüfstand Europas.