An neuen, mobilen Wasserstoffspeichern in Kugelform, die kostengünstiger und langlebiger als herkömmliche Speicher sein sollen, arbeiten Forscher im Verbundprojekt "Mukran".

 

Um die Versorgung mit Wasserstoff flächendeckend gewährleisten zu können, ist es wichtig, den Wasserstoff innerhalb Deutschlands auch dezentral zu verteilen, erklärt Janina Senner. Auch Abnehmer ohne eine Anbindung an ein Wasserstoff-Pipelinenetz müssten erreicht werden. Senner ist Teamleiterin PtX beim Gas- und Wärme-Institut Essen (GWI), das zu den Partnern des Verbundprojektes "Mukran" zählt. 

Die Projektpartner arbeiten an kugelförmigen, Wasserstoffspeichern, die sich künftig per Schiff, Zug oder Lkw transportieren lassen. Durch die Kugelform der Hochdruckbehältern soll – im Vergleich zur herkömmlichen Zylinderform – deren Außenhülle weniger belastet werden. Ziel des Verbundprojektes ist es, die gesamte Prozesskette von der Behälterentwicklung über den Prototypenbau bis hin zu einem für den Straßen-, Schienen- und Schiffsverkehr geeigneten, mobilen Speicher umzusetzen und zu demonstrieren.

Unterschiedliche Werkstoffe im Test

Hierzu entwickeln Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung (IAP) und der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg (BTU) zwei Kugelspeicher mit jeweils einer unterschiedlichen Werkstoffzusammensetzung. Die eine Variante besteht aus verschiedenen Stahllegierungen, die andere aus einem Stahl-Innenleben und einer lasttragenden Außenhülle aus hochfesten carbonfaserverstärktem Kunststoff. Durch diese Materialauswahl erhoffen sich die Forschenden eine Kostenersparnis, die die Kugelspeicher konkurrenzfähig machen könnte. Zum anderen könnte dadurch der Speicher langlebiger und besser recyclebar werden. 

Um die neuen Wasserstoffspeicher mobil zu machen, wollen die Partner diese in standardisierte Containerformate einbauen. Sie arbeiten an einem Rahmen, der die Kugelspeicher während des Transports im Container stabilisiert. Darüber hinaus nehmen sie sich Lösungen zur Befüllung und Entnahme des gasförmigen Wasserstoffs vor.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt das Mukran-Projekt mit 19 Millionen Euro. Neben dem GWI, dem Fraunhofer IAP und dem BTU sind an dem Projekt noch drei Unternehmen beteiligt − der Hafenbetreiber Mukran Port (Fährhafen Sassnitz GmbH), die Hamburger Hafen und Logistik AG und das Beratungsbüro "cruh21 GmbH".

Mukran als Teilprojekt von "TransHyDE"

Mukran ist Teil des Leitprojektes "TransHyDE", das Wasserstofftransportlösungen testet und bewertet. Mukran beziehungsweise der Wasserstofftransport in Hochdruckbehältern ist eine von vier Transporttechnologien, die im Rahmen dieses Leitprojektes vorangebracht werden sollen. Außerdem untersucht werden der Wasserstofftransport in flüssiger Form, der Wasserstofftransport in bestehenden und neuen Gasleitungen sowie der Transport von gebundenem Wasserstoff − etwa in Ammoniak oder dem Trägermedium LOHC (liquid organic hydrogen carrier).