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Wasserstoffauto : Ganz ohne Druck tanken

  • -Aktualisiert am

Das Tanken von Wasserstoff muss praktikabler werden Bild: AP

Sparsamer oder mit Hybridantrieb: So grün wie in diesem Jahr hat man sich noch auf keiner IAA gegeben. Es ginge sogar noch besser: mit neuen Ideen zum Wasserstoff. Und das, obwohl vom „Wasserstoffauto“ schon so lange die Rede ist, dass man kaum noch daran glauben mag.

          Zumindest Laien können sich ein kleines Gähnen oft kaum verkneifen, wenn sie mit dem Schlagwort „Wasserstoffauto“ konfrontiert werden. Gefühlte tausend Male hat man davon gehört, und zwar seit gefühlten tausend Jahren. Gleich kommt sie, die ökologische Verkehrsrevolution, gleich, aber sicher in zehn bis fünfzehn Jahren. Dann wird nichts als reines Wasser aus unseren Auspuffrohren tropfen.

          Doch jetzt hatte Robert Crabtree, Chemiker an der Yale University, eine dieser derart naheliegenden Ideen, bei denen man sich im Nachhinein immer fragt, warum das eigentlich nicht längst so gemacht wird. Den gewöhnlich gasförmigen Wasserstoff (H2) auch in großen Mengen sicher zu speichern und im Auto nutzbar zu machen ist zwar möglich, aber aus diversen Gründen mäßig praktikabel. Man denke nur an die komplett neue Infrastruktur, die etwa zum Hochdruck-Tanken nötig wäre. Sinnvoller wäre es doch, folgerte Crabtree, wenn man das bestehende Tankstellennetz nutzen und weiterhin Flüssigkeiten tanken könnte. Und das wäre gar nicht so schwer, wie Robert Crabtree mit seinen Kollegen Eric Clot und Odile Eisenstein kürzlich in den Chemical Communications zeigte.

          Organische Flüssigkeiten als Speicher

          Man brauchte also nur eine Flüssigkeit, die Wasserstoff speichern und kontrolliert wieder abgeben kann. Geeignet, so Crabtree, sind prinzipiell solche organischen Flüssigkeiten, deren Moleküle aus Kohlenstoffringen bestehen. Die stellt die chemische Industrie heute mit Standardverfahren in riesigen Mengen und zu erträglichen Preisen her. An diese Ringe lassen sich Wasserstoffatome chemisch fest binden, sie lassen sich aber auch wieder lösen. Man braucht einen Katalysator wie das Edelmetall Rhodium, dazu ordentlich Hitze. Das frei werdende H2-Molekül kann in der mit Sauerstoff unter Energiefreigabe reagieren - das Auto fährt.

          Wasserstoff-Tankstelle in München - die zweite ihrer Art in Deutschland
          Wasserstoff-Tankstelle in München - die zweite ihrer Art in Deutschland : Bild: AP

          Enthalten die ringförmigen Moleküle in dieser Flüssigkeit nur Kohlenstoffatome, ist die Bindung an den Wasserstoff allerdings so fest, dass man auf gut und gern 600 Grad Celsius hochheizen muss, bevor die gesättigte Flüssigkeit ihren Wasserstoff freigibt. Und diese Temperatur muss man dann ziemlich genau treffen, damit die organische Flüssigkeit nicht gleich mitverbrennt. Das erschien Crabtree zu unpraktisch. „Wir haben berechnet, dass man die nötige Aktivierungsenergie dramatisch senken kann, wenn man einfach heterozyklische Flüssigkeiten verwendet.“ Bei diesen Ringstrukturen ist mindestens ein Atom kein Kohlenstoff, sondern beispielsweise Stickstoff. Das schwächt die Bindung zum Wasserstoff, dieser wird also leichter verfügbar.

          Etwa sechs Prozent H2 könnte der neue Sprit rein rechnerisch enthalten. Weil die Energiedichte schlechter ist als bei Benzin oder Diesel, müsste der Tank daher etwas mehr fassen können. Leer gefahren hat man diesen dann nicht, wenn das letzte Tröpfchen Treibstoff verbraucht ist, sondern wenn keine Wasserstoffatome mehr freigesetzt werden können. Dann heißt es ab zur Tankstelle, die alte Flüssigkeit abpumpen, neue wasserstoffgesättigte einfüllen lassen. Und weiter geht's.

          Heterozyklische Flüssigkeiten wieder aufladbar

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