Elektromobilität

China vermeldet Durchbruch bei der Brennstoffzellen-Technik

von
Marten Zabel

Brennstoffzellen setzen sich im Betrieb langsam mit Kohlenstoffmonoxid zu. Das soll eine neue Technik aus China mit neuem Katalysatormaterial ändern.

Ein Wasserstoff-Bus in Zhengzhou City
Busse mit Brennstoffzellen sind in China bereits unterwegs. Doch die Technik hat noch ihre Tücken. Eine Innovation soll helfen, Wasserstoff als Antrieb noch attraktiver zu gestalten. Foto: picture alliance/dpa

Das erfahren Sie gleich:

  • Warum die Lebensdauer und Treibstoffanforderungen von Brennstoffzellen ein Problem sind
  • Wie bei der Herstellung von Wasserstoff aus fossilen Grundstoffen schädliches Kohlenstoffmonoxid entsteht
  • Wie in China Wasserstoff als Kraftstoff bezahlbar wird

Brennstoffzellen hinken als Energieträger für Elektroautos gegenüber Akkus hinterher. Das könnte sich dank einer neuen Entwicklung aus China ändern: Ein neuer Katalysator soll nicht nur die Lebensdauer der Technologie extrem verlängern, sondern könnte auch für Einsparungen bei der Herstellung des nötigen Wasserstoffs sorgen.

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Die hohen Anschaffungskosten sind noch immer ein großes Hindernis für Wasserstoff-Brennstoffzellen als Energiequelle in Elektroautos: Gibt es günstige Stromer inzwischen schon für weniger als 30.000 Euro, stellt die Brennstoffzelle mit ihrem hohen Platinanteil beim Toyota Mirai einen großen Teil des Preises ab rund 80.000 Euro dar. Die Brennstoffzellen halten darüber hinaus nicht ewig: Der Platin-Katalysator verstopft mit Kohlenstoffmonoxid.

Bei eben diesem Verschleiß setzt die neue Methode an, die von Forschern der University of Science and Technology of China in Hefei entwickelt wurde: Sie haben beim Katalysator der Brennstoffzelle Platinpartikel mit Eisenoxid versetzt. Das bereinigt den Wasserstoff von herstellungsbedingten Verschmutzungen in Form von CO und macht daraus CO2. Das Besondere an dem neuen Katalysator ist, dass er auch bei extremen Temperaturen zwischen -75 Grad Celsius und 107 Grad Celsius funktioniert.

Beim Herstellen von Wasserstoff entsteht CO

Da Wasserstoff derzeit meist aus fossilen Kohlewasserstoff-Verbindungen hergestellt wird, entsteht dabei immer auch Kohlenstoffmonoxid. Selbst hochreiner Wasserstoff, der als Treibstoff eingesetzt wird, beinhaltet noch bis zu 0,2 ppm an CO. In der Brennstoffzelle führt das zunächst zu Leistungseinbußen und schließlich zum vollständigen Versagen des teuren Bauteils.

Mit der neuen Technik aus China, die eine Verschmutzung um den Faktor 200 verringert, wären Brennstoffzellen um ein vielfaches länger haltbar. Außerdem könnten sie mit weniger reinem Wasserstoff betrieben werden, ohne schnell den Geist aufzugeben. Kostenersparnisse wären also nicht von der Hand zu weisen.

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Dennoch gibt es Kritik: William Goddard, Direktor am California Institute of Technology Materials and Process Simulation Center, sagte gegenüber der Presse, dass die Sache funktionieren würde, aber die Anschaffungskosten der Brennstoffzelle nicht senken dürfte.

Dafür wären Katalysatormaterialien nötig, die nicht zu einem Großteil aus teurem Platin bestehen. Reineren Wasserstoff würde es künftig ohnehin geben, da die Herstellung aus Wasser mit regenerativer Energie dazu führen wird. In China helfen staatliche Kaufhilfen von bis zu 30.000 Dollar pro Fahrzeug – um sich im Rest der Welt durchzusetzen, müsste die Technik allerdings deutlich günstiger werden.

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