Noch müssen E-Bikes am Stromnetz geladen werden. Falls sich die Powerpaste durchsetzt, kann der Strom als Kartusche im Velokörbchen mitgeführt werden. Tages-Anzeiger/Urs Jaudas

Fährt dein E-Bike bald mit Wasserstoff?

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Eine Powerpaste könnte die Revolution bei der Stromproduktion aus Wasserstoff einläuten. Die geniale Erfindung des Fraunhofer-Instituts macht Tankstellen überflüssig und belastet die Umwelt kaum.

Es klingt wie eine Sci-Fi-Technologie aus «Star Trek»: Man nehme eine Patrone, schiebe sie in eine dafür vorgesehene Aufnahme, eine kurze Drehung der Kartusche – und plötzlich geht das Licht an; das Raumschiff inklusive Warp-Drive erwacht zum Leben. Was klingt, wie etwas aus einer fernen Zukunft, steht tatsächlich vor der Tür. Nicht der Warp-Drive, sondern die Kartusche, gefüllt mit einer Menge Energie.

Das Ganze nennt sich Powerpaste und wurde am Zentrum für Wasserstofftechnologie des deutschen Fraunhofer-Instituts IFAM entwickelt. Aus einer anderen Abteilung des Instituts stammt übrigens der MP3-Audio-Standard. Die Powerpaste ist Musik in den Ohren jener, die die Zukunft der Energiegewinnung nicht in Batterien, sondern im Wasserstoff sehen.

Geniales Prinzip

Die Paste löst nämlich mehrere Probleme gleichzeitig: Dank ihr braucht es kein Netzwerk von Wasserstoff-Tankstellen. Die Kartusche nimmt wenig Platz ein und kann überallhin transportiert werden, selbst in abgelegene Gegenden. Hohe Sicherheitsvorkehrungen, um den hochexplosiven Wasserstoff zu tanken, sind auch nicht notwendig. Batterien müssen ebenfalls nicht entsorgt werden: Als Nebenprodukt entsteht lediglich ungiftiges Magnesiumhydroxid, das auch in der Nahrungsmittelindustrie verwendet wird. Und als Reaktionsstoff dient Wasser jeden Härtegrades – auch Meerwasser soll funktionieren.

Das Prinzip ist genial: Die Kartusche mit der Paste wird in einen Wasserstoffgenerator geschoben. Aus einem Wassertank kommt exakt die Menge Wasser hinzu, die es für den Strombedarf benötigt. Die Paste reagiert mit dem Wasser, daraus entsteht Wasserstoff. Dieser wird sofort in eine sogenannte PEM-Brennstoffzelle (Polymer-Elektrolyt-Zelle) geleitet, die den Wasserstoff in Strom umwandelt.

Hier steckt Energie drin: Kommt die Paste mit Magnesiumhydrid-Wasser in Kontakt, entsteht Wasserstoff, der in einer Brennzelle zu Strom umgewandelt wird. Fraunhofer-Institut IFAM

Tiefe Produktionskosten

Aus einem Kilogramm Wasserstoff können 1,6 kWh Strom gewonnen werden, dafür benötigt es zehn Kilogramm Paste. Laut einem White Paper des Fraunhofer-Instituts können mit der Technologie Geräte mit einem Strombedarf von 100 Watt bis 10kW betrieben werden. Die Powerpaste hat die zehnfache Kapazität von Lithium-Ionen-Batterien und eine höhere Energiedichte als Benzin. Ein Fahrer würde mit der Paste mindestens die gleiche Reichweite schaffen wie mit der gleichen Menge Benzin.

Ausserdem kann sich die Paste nicht selbst entladen. Tiefe oder hohe Temperaturen können ihr nichts anhaben, erst bei über 250 Grad Celsius würde sie sich zersetzen. Bei der Umwandlung zu Strom entsteht kein Lärm. Ausserdem soll sie günstig sein: Ein Kilogramm Paste soll auf geschätzt zwei Euro zu stehen kommen.

Noch ist die Paste nicht marktreif. Am Institut wird Ende 2021 eine Pilotanlage eröffnet, die jährlich vier Tonnen Paste produziert. Auch ist die Paste für Autos noch Zukunftsmusik. Dafür nennt das Fraunhofer-Institut andere Anwendungsbereiche: als Stromlieferant beim Camping, für Notstromaggregate, auf Baustellen, für Überwachungsanlagen, in Drohnen, in E-Bikes und anderen leichten elektrischen Vehikeln. Nur von Raumschiffen ist im White Paper nicht die Rede.

Versuchsanordnung eines Stromgenerators mit eingelegter Powerpaste-Kartusche und 100-Watt-Brennstoffzelle. Fraunhofer-Institut FIAM.
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Erste Veröffentlichung: 
4.5.2021
  |  Letztes Update: 
4.5.2021

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