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Stuttgarter unikurier Nr.79/Juni 1998
Sonderforschungsbereich 270

Wasserstoff als Energieträger

(Hydrogen as an Energy Carrier)

 

Wasserstoff wird seit Mitte der achtziger Jahre - bedingt durch die Ölkrise - als ein möglicher Energieträger der Zukunft angesehen. Grund dafür ist das wachsende Bewußtsein einer Umweltbelastung bei der Verwendung fossiler Brennstoffe, z.B. das sogenannte Waldsterben und die Bemühungen zur Reduktion von Kohlendioxid, um eine Minderung des Treibhauseffektes zu erreichen. Wasserstoff gibt die Möglichkeit, fossile Energieträger ganz oder teilweise zu ersetzen und somit diese als Rohstoffe zu schonen und trotzdem den Energiebedarf der Zukunft sicherzustellen. Die Langzeitperspektive sieht vor, Wasserstoff und Wasserstoffverbindungen als speicherbare und umweltfreundliche Energieträger für eine künftige Energiewirtschaft zu erschließen. Um nun die Grundlagen zur Herstellung und Speicherung von Wasserstoff zu erforschen und Anwendungsmöglichkeiten in der Industrie aufzuzeigen, wurde 1989 der Sonderforschungsbereich 270 – Wasserstoff als Energieträger – an der Universität Stuttgart gegründet.

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Die Hauptaktivitäten des SFB 270 liegen in der Elektrolyse, der Katalyse, in photoelektrochemischen Prozessen, in der Wechselwirkung von Wasserstoff mit Oberflächen sowie in Diffusionsvorgängen in Pulvern und Festkörpern. Aufgrund der Thematik ist der SFB in die Herstellung (Teil A) und die Speicherung (Teil B) von Wasserstoff unterteilt.

 

Herstellung von Wasserstoff
In Teilbereich A, der Herstellung von Wasserstoff, werden neue Katalysatoren für die Wasserstoffelektrolyse und für Brennstoffzellen entwickelt und untersucht. Des weiteren ist der Stoffaustausch an den Elektrodenoberflächen und der Einfluß der Gasbildung unter verschiedenen Bedingungen untersucht worden. Eine der wichtigsten Ziele im Rahmen dieses SFB war und ist die Entwicklung von leitfähigen, stabilen und billigen Kationenaustauschmembranen. Auch die Alternativen der Wasserstoffgewinnung durch Photoelektroden sowie durch Dampfreformieren von Methanol werden untersucht.

 

Speicherung von Wasserstoff
Im Teilbereich B – der Speicherung und dem Transport von Wasserstoff – wird unter anderem die Mikrostruktur nanokristalliner Legierungen untersucht und die Diffusion von Wasserstoff in solchen Legierungen. Des weiteren wurde mit Hilfe der Kernspinresonanz das Diffusionsverhalten in intermetallischen Verbindungen erforscht. Da die Be- und Entladung von Zeolithen zur Wasserstoffspeicherung mit einem Wärmetransport verbunden ist, wurde die effektive Wärme- und Temperaturleitfähigkeit in Zeolithen gemessen. Metallhydride werden hinsichtlich ihres Materials und ihrer energietechnischen Anwendung charakterisiert sowie die Wasserstoffversprödung näher untersucht.

Der Sonderforschungsbereich 270 „Wasserstoff als Energieträger" behandelt mit seinen Projekten Erzeugung, Speicherung und Transport von Wasserstoff wichtige und zukunftsorientierte Probleme sowohl im Bereich physikalischer Grundlagen wie auch technischer Anwendungen. Er führt Forscher aus naturwissenschaftlichen und technischen Disziplinen zusammen.

Der SFB 270 befindet sich 1998 in seiner vierten und letzten Phase, in der die in den vorangegangenen Förderungsperioden erarbeiteten Grundlagenerkenntnisse in funktionsfähige Anwendungen umgesetzt werden sollen.

Die Abbildung zeigt exemplarisch die Wasserstoffversprödung. Die Ergebnisse belegen, daß im Falle der StE 480.7 TM-artgleichen Schweißverbindung für Grundwerkstoff, Wärmeeinflußzone und Schweißgut eine merkliche Wasserstoffversprödung zu beobachten ist. Im Rahmen dieser Untersuchung konnte dagegen für eine AlMg 4,5 Mn-artgleiche Schweißverbindung praktisch kein Einfluß von Hochdruckwasserstoff festgestellt werden.

 

SFB 270

Sprecher:
Prof. Dr.-Ing. Erich Hahne, Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik

 

Geschäftsstelle:
Dipl.-Ing. Holger Rebholz
Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik, Pfaffenwaldring 6, 70569 Stuttgart
Tel.: 0711/ 685 7656
Fax: 0711/685 3202

e-mail: sfb270@itw.uni-stuttgart.de

Der aktuelle Arbeits- und Ergebnisbericht (336 Seiten) ist erschienen und kann unter obiger Adresse bestellt werden.

 

Universität Stuttgart:

  • Institut für Anorganische Chemie
  • Institut für Kernenergetik und Energiesysteme
  • Institut für Organische Chemie
  • Institut für Physikalische Elektronik
  • Institut für Technische Thermodynamik und Thermische Verfahrenstechnik
  • Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik
  • Institut für Chemische Verfahrenstechnik
  • Staatliche Materialprüfungsanstalt

 

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) e.V.
Institut für Technische Thermodynamik

Max-Planck-Institut für Metallforschung
Institut für Physik

 

Laufzeit: Zehn Jahre

 


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Pressestelle der Universität Stuttgart

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