Wasserstoff
07.12.2016

Holz ist das neue Erdöl

Foto: Uni Bayreuth
Prof. Rhett Kempe und Doktorand Tobias Schwob (v.l). an einem Druckreaktor. Darin können die flüssigen Wasserstoffträger (LOHCs) mit Wasserstoff beladen werden.
Update

Mit einem Wasserstoffspeicher aus Holz wollen Forscher der Universität Bayreuth die Energiewende beflügeln – und die gefahrlose Speicherung von Energie in großen Mengen möglich machen.

 

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Die Verpackung von Wasserstoff in einer Flüssigkeit gilt als Durchbruch, sie macht den Energiespeicher einfacherer und sicherer. Forscher von der Universität Bayreuth haben dieses Verfahren weiterentwickelt. Sie fesseln Wasserstoffmoleküle in einem Übertragungsmedium, das aus dem Holzbestandteil Lignin gewonnen wird.

Lignin fällt beispielsweise als Abfall bei der Papierherstellung an. Mit dem daraus gewonnenen LOHC lassen sich allerdings auch Wasserstoffmoleküle binden, wie das Team um Professor Rhett Kempe herausgefunden hat. Damit steht ein „sehr effizientes Speichermedium zur Verfügung“, sagt der Bayreuther Chemieexperte. „Es stammt aus einem nachwachsenden Rohstoff, der in großen Mengen verfügbar ist und keine Bedeutung als Nahrungsmittel besitzt.“ Gemeinsam mit seinem Team hat Kempe das neue Verfahren entwickelt.

Der Schlüssel sind die sogenannten "Liquid Organic Hydrogen Carrier" (LOHC). Diese Übertragungsstoffe binden das normalerweise flüchtige Gas in einer Flüssigkeit oder einem festen Stoff. Normalerweise basierten die LOHC bislang auf Erdöl oder Kohle. Diese Fossilen können mit der Bayreuther Entdeckung durch nachwachsende Biomasse ersetzt werden.

Üblicherweise liegt Wasserstoff als hochexplosives, flüchtiges Gas vor. Fesselt man die Gasmoleküle indes in einer Flüssigkeit oder einem Feststoff, kann er in dieser Form „in Plastiktüten gepackt werden“, sagt Professor Kempe. Statt in Gasflaschen kann Wasserstoff auf diese Art leicht auf einem Lkw von einem Ort zum anderen gefahren werden, ähnlich wie herkömmliches Benzin. Allerdings muss das Gas dann vor Ort wieder durch einen Katalysator aus dem Energieträger herausgelöst werden.

 

Baustein für klimaneutrales Energiesystem

Dass Wasserstoff sich in flüssiger oder fester Form speichern lässt, haben Wissenschaftler schon vor ein paar Jahren gezeigt. Seit 2015 bietet beispielsweise das aus der Universität Erlangen hervorgegangene Start-up Hydrogenious ein solches Gemisch an. In der Fabrik in Erlangen wird Wasserstoff in einer ölähnlichen Flüssigkeit gespeichert.

Wasserstoff ist im Prinzip ein idealer Energieträger. Er kann in dem Verfahren der Elektrolyse zusammen mit Wasser aus überschüssigem Sonnen- oder Windstrom gewonnen werden. Wird er wieder verbrannt – beispielsweise im Tank eines Elektroautos mit Brennstoffzelle – entsteht wiederum nur Wasser. Deshalb ist er klimaneutral. 
Bislang spielt Wasserstoff bei der Energieversorgung kaum eine Rolle, das könnten die auf LOHC basierenden Speicher auf lange Sicht ändern.

In Deutschland soll der Grünstromanteil bis 2020 auf mindestens 40 Prozent steigen. Doch je mehr Photovoltaikanlagen ans Netz gehen und je mehr Windräder aufgestellt werden, desto schwankender ist die Stromerzeugung. Scheint die Sonne besonders lange oder bläst der Wind sehr stark, wird mitunter mehr Strom produziert als verbraucht werden kann. Dieser Grünstrom könnte mittels der neuen Technik gespeichert und dann verbraucht werden, wenn die Sonne nicht scheint oder eine Flaute herrscht. Dazu liefert das neue Verfahren einen weiteren Baustein. 

Jana Kugoth
Keywords:
Wasserstoff | Speicher | Flüssig | Holz | Universität Bayreuth | LOHC
Ressorts:
Technology

Kommentare

Endlich ein Schritt in die richtige Richtung. Das gute Elektroauto hat 4 einzeln lenkbare Radmotoren und eine Brennstoffzelle. Mit Akkus läßt sich nie eine Reichweite von 3000 km erreichen, mit Brennstoffzelle sehr wohl. Die Vorteile des Elektroautos sind so groß, dass dann niemand mehr einen Verbrennungsstinker fahren wird, auch ohne Verbot.

Das Problem ist nicht nur die Speicherung von Wasserstoff, sondern auch die Herstellung. Durch Dampfreformierung aus Erdgas (bisher übliches Verfahren) ist die Herstellung ebenso wenig CO2-frei wie Strom von Gaskraftwerken. Die Herstellung aus Strom durch Elektrolyse ist so teuer, dass sie nicht mit Benzin konkurrieren und dieses ersetzen kann.

hört sich gut an ... nur landet Lignin nicht im Müll sondern dient bei der Rückgewinnung der Aufschlusschemikalien zur Zellstoffproduktion als "Brennstoff" . Der müsste dann ersetzt werden.

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