Duisburg. Zapfhahn und Tanksäule gibt es auch an Wasserstoff-Tankstellen. Deshalb wird in Duisburg zum Design der Anlagen viel Forschungsarbeit investiert.
In Fahrzeugen mit Brennstoffzelle und Wasserstofftank liegt wahrscheinlich die Zukunft des Schwerlastverkehrs. Dazu muss ein flächendeckendes Netz von Wasserstoff-Tankstellen entstehen. Um den Aufbau und Betrieb der Stationen effizienter und kostengünstiger zu gestalten, entwickeln derzeit der Lehrstuhl Energietechnik der Universität Duisburg-Essen (UDE) und das Zentrum für Brennstoffzellen-Technik (ZBT) Simulationsmodelle der Tankstellen, um Designs zu analysieren und zu bewerten. Das 30-monatige Forschungsvorhaben wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit 530.000 Euro gefördert.
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Nur auf den ersten Blick gleicht eine Wasserstoff-Tanksäule einer solchen Anlage für Benzin. Die Lagerung unter Hochdruck und Kühlung des Elements ist deutlich aufwändiger als bei herkömmlichen Treibstoffen. Ein weiteres Problem: Auch in der Lieferkette – vom Windrad über den Elektrolyseur, der Tankstelle bis hin zum Autotank – geht ein erheblicher Teil der Energie in Umwandlungsprozessen verloren. Auch deshalb ist grüner Wasserstoff noch deutlich teurer als fossile Kraftstoffe.
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Ziel: Möglichst kostengünstiger Einsatz der Speicher- und Tanktechnik
„Dennoch ist Wasserstoff aus Sonnen- und Windstrom ein wichtiger Energiespeicher der Zukunft, denn er belastet nicht die Umwelt“, erklärt Projektleiter Dr. Jürgen Roes vom Lehrstuhl für Energietechnik der Universität. Daher sei es sinnvoll, so effizient wie möglich mit den Ressourcen umzugehen und schon jetzt über einen möglichst kostengünstigen Einsatz nachzudenken.
Auf einem Testfeld des ZBT, das im Sommer 2019 in Betrieb ging, untersucht Roes mit seinem Team deshalb Zapfsäule, Behältergröße und -druck, fügt die Ergebnisse in Simulationen ein und errechnet, in welchem Verhältnis die einzelnen Komponenten zueinanderstehen müssen, damit das Tanken effizient wird. „Wichtig ist auch, wie stark frequentiert die Tankstelle ist. Eine selten besuchte muss anders aussehen als eine Anlage, an der ständig getankt wird“, so Roes.
Forscher registrieren großes Interesse der Wirtschaft
Das Interesse der Wirtschaft ist schon jetzt groß: In einem projektbegleitenden Ausschuss sind 15 Unternehmen vertreten. Die Fachleute gehen davon aus, dass in Deutschland eine mittlere vierstellige Zahl von Wasserstofftankstellen gebaut werden könnte – die LKW-Betriebstankstellen noch nicht mit eingerechnet. Europaweit seien einige 10.000 zu erwarten.
