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Alternativ-Kraftstoff Carbazol: Zaubersprit von der Zapfsäule

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Unbegrenzt verfügbar, blitzsauber und leicht in Motorkraft umzuwandeln: Wasserstoff wäre der ideale Benzinersatz, würde nicht das heikle Handling den Autobauern so viel Kopfzerbrechen bereiten. Ein deutscher Forscher hat jetzt einen Weg gefunden, die explosive Substanz gefahrlos einzusetzen.

Zaubersprit der Zukunft: Wasserstoff problemlos wie Diesel Fotos

Der Elektromotor ist der Antrieb der Zukunft, da sind sich alle Experten einig. Weit weniger eindeutig ist das Votum, wenn es um die Frage geht, wie sich genügend Energie im Auto bunkern lässt, um längere Strecken zu absolvieren. Der Akku, so scheint es derzeit, stößt da an seine Grenzen. Und Wechselbatterien, wie sie das israelische Unternehmen Better Place favorisiert, erfordern extrem viel Kapital.

Weit größeres Potential sprechen Ingenieure der Brennstoffzelle zu, die Wasserstoff in Strom umwandeln kann. Doch der Tank macht den Entwicklern noch Angst. Denn um ausreichende Mengen im Auto zu lagern, sind 700 Bar Druck notwendig, oder man müsste den Wasserstoff auf -260 Grad Celsius herunterkühlen.

Doch das Problem lässt sich womöglich bald lösen - dank einer Trägerflüssigkeit, die den Wasserstoff speichert und dann wie Sprit ganz einfach in einen Tank gefüllt werden kann. Wolfgang Arlt, Professor für Verfahrenstechnik an der Universität Erlangen, forscht seit einem Jahr an dem Stoff. Die ersten Ergebnisse stimmen ihn so zuversichtlich, dass er jetzt einen offiziellen Antrag auf Forschungsgelder beim Bundesverkehrsministerium gestellt hat. Die Entwicklung ist nicht aufzuhalten, davon ist er überzeugt: "Das Elektroauto von morgen tankt flüssige Wasserstoffträger."

Ausgangspunkt ist eine Kohlenwasserstoffverbindung namens N-Ethylcarbazol, die Wasserstoff chemisch speichern und wieder abgeben kann. Sie hat ähnliche Eigenschaften wie Diesel, ist zähflüssig, hat ein vergleichbares Gewicht, riecht ähnlich und lässt sich ebenso unproblematisch handhaben. "Carbazol kann durch die gleichen Pipelines fließen wie Rohöl, mit den gleichen Tankschiffen oder Tanklastern transportiert und über die gleichen Zapfsäulen verkauft werden", sagt Arlt. Ob die Wasserstoffanreicherung in einem Windpark auf der Nordsee, einem Solarfeld in der Sahara oder einem Wasserkraftwerk hinter dem Ural erfolge, sei gleichgültig.

Noch ist die Autoindustrie skeptisch

Während der Fahrt entzieht ein Katalysator der Flüssigkeit den Wasserstoff wieder und leitet ihn an die Brennstoffzelle weiter, die daraus den Strom für den Elektromotor produziert. "Dieser Katalysator hätte ungefähr die Größe eines Schuhkartons", erklärt Arlt. Die Trägerflüssigkeit wird in einem Tank gesammelt und später an der Tankstelle wieder abgesaugt, um anschließend neu mit Wasserstoff aufgeladen zu werden. "So schließen wir den Energiekreislauf, ohne dass CO2 in die Atmosphäre gelangt", sagt Arlt.

Charmant wird Carbazol, weil der Zaubersprit auf elegante Art auch die Akku-Problematik von Elektroautos lösen könnte. Statt mit teuren Batterien würden die E-Mobile mit Brennstoffzellen ausgestattet, die den Strom erst an Bord produzieren - aus Carbazol.

Noch allerdings steht die Carbazol-Forschung am Anfang. "Wir werden den Stoff jetzt erst einmal genau untersuchen, seine Eigenschaften kennenlernen und dabei prüfen, ob es vielleicht noch einen besseren, für unsere Anforderung optimierten Energieträger gibt", erläutert Arlt. Dabei helfen einige Autohersteller, und auch der Staat soll sich engagieren - entsprechende Förderanträge beim Verkehrsministerium sind bereits gestellt.

Einige Probleme lassen sich schon auf Anhieb erkennen: So gilt es, das Carbazol so weit zu verändern, dass es eine größere Menge Wasserstoff aufnehmen kann. Denn derzeit endet die Kapazität bei 60 Gramm pro Liter, was einen doppelt so großen Tank erforderlich machen würde wie beim herkömmlichen Verbrenner.

Auch die hohen Temperaturen, die der Katalysator zur Herauslösung des Wasserstoffs benötigt, machen den Wissenschaftlern noch zu schaffen. Derzeit funktioniert die Aufspaltung erst ab einer Temperatur von 200 Grad, wie die Entwickler von Mercedes ermittelt haben. Deren Brennstoffzelle läuft aber bei 80 Grad. "Das würde ein komplett neues Temperaturmanagement erfordern und die Energiebilanz beeinträchtigen", sagt Daimler-Sprecherin Eva Wiese. Zudem sei Wasserstoff aus Carbazol nicht rein genug für die empfindlichen Membranen der Brennstoffzelle und könne nicht so schnell produziert werden, wie es die Fahrdynamik erfordere.

Und wenn man die Brennstoffzelle weglässt und das Zeug gleich im Motor verfeuert? Auch das ist nicht so einfach - sagt man zumindest bei BMW. Die Bayern sind der einzige deutsche Hersteller, der Wasserstoff in einigen Prototypen im konventionellen Verbrennungsmotor verheizt. Carbazol sei ein interessanter Weg, sagt BMW-Sprecher Tobias Hahn. "Deshalb beobachten und untersuchen wir das Thema sehr genau. Allerdings nur auf Forschungs- und noch lange nicht auf Entwicklungsebene."

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insgesamt 91 Beiträge
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1. Hmm
carlo1402 30.06.2011
Ob da die Öl Lobby mitspielt?
2. jaja klar
Koschmilla 30.06.2011
Zitat von sysopUnbegrenzt verfügbar, blitzsauber und leicht in Motorkraft umzuwandeln:*Wasserstoff*wäre der ideale*Benzinersatz, würde nicht*das heikle Handling den*Autobauern so viel Kopfzerbrechen bereiten. Ein deutscher*Forscher hat jetzt einen Weg gefunden, die explosive Substanz gefahrlos einzusetzen. http://www.spiegel.de/auto/aktuell/0,1518,771516,00.html
unbegrenzt verfügbar? da hat der autor wohl etwas bei wiki falsch verstande... wassersoff ist etwa genauso unbegrenzt verfügbar wie energie... schade das er halt meist gebunden ist und erst (übrigens energiebilanztechnisch relativ aufwendig) "umgewandelt" werden muss... spon scheint immer mehr bei BLÖD die headlines zu klauen
3. Die folgenden Fehler traten bei der Verarbeitung auf:
Ingmar E. 30.06.2011
Seit wann ist Wasserstoff unbegrenzt verfügbar? Selbst 2050 haben wir noch nicht genügend EE um den Strombedarf zu decken, und jetzt soll die gleiche EE dazu benutzt werden, um die Mobilität abzudecken? Energie kann nur einmal genutzt werden. Und im Zweifel ist Nahrungsmittelindustrie und Heizwärmeversorgung noch wichtiger als Strommarkt- und Mobilitätssektor.
4. Interessant
fgranna 30.06.2011
Schöner Artikel! ALlerding wäre hier noch interessant was genau BMW für Probleme bei der Direktverbrennung hat. Bitte um mehr Details :)
5. Wasserstoff Phantasien
founder 30.06.2011
Das Spiel ist längst gelaufen, aber immer wieder versucht man uns Wasserstoff Phantasien einzureden (http://auto.pege.org/technik/wasserstoff.htm). 60 g pro Liter sind nur 2 kWh pro Liter. Die Energiebilanz Elektrolyse -> Wasserstoff in Flüssigkeit einbringen Wasserstoff aus Flüsigkeit heraus lösen Brennstoffzelle ist etwa 1:3 schlechter als der Akku direkt. Mit einer Erhöhung der Energieidchte bei Akkus jenseite von 250 Wh / kg werden alle Wasserstoffphantasien sinnls.
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