Auf dem Weg zur Wasserstoff-Metropole

TU Berlin erforscht mit großen Partnern umweltfreundliche Energieversorgung

TU-Vizepräsident Johann Köppel saß Probe im ersten Wasserstoff-Bus (rechts auf dem Dach der Wasserstoff-Tank) © TU-Pressestelle

Anfang März 2007 nahm der Mineralölkonzern TOTAL an der weltweit größten Wasserstoff-Tankstelle in Berlin-Spandau eine Pilotanlage zur Umwandlung von Flüssiggas in Wasserstoff in Betrieb. Mit dem CO₂-freien Wasserstoff werden derzeit vier Busse der Berliner Verkehrsbetriebe betankt. Bis Ende 2007 sollen es 14 Busse sein, die weltweit größte Flotte von Wasserstoff-Fahrzeugen im öffentlichen Nahverkehr. Die Tankstelle bestitzt auch zwei PEM-Brennstoffzellen zur Energieversorgung. Sie sind zusammen mit der Wasserstoff-Reformeranlage Teil des europäischen Projekts HyFLEET:CUTE zur Erprobung eines sauberen und zukunftsfähigen Nahverkehrs. Beteiligt ist neben TOTAL und Vattenfall Europe auch das "FuelCell&Hydrogen Research Centre" der TU Berlin.

"Flüssiger Wasserstoff wird bei minus 253° Celsius gelagert. Durch die natürliche Erwärmung fällt dabei wieder gasförmiger Wasserstoff an, der sogenannte Boil-off-Effekt", erklärt Dipl.-Ing. Boris Heinz, der als Doktorand das Projekt im TU-Fachgebiet Energiesysteme von Prof. Dr. Georg Erdmann leitet. "Dieser gasförmige Wasserstoff wird zu den zwei stationären Brennstoffzellen geführt, die aus diesem ,Boil-off'-Wasserstoff Strom und Wärme für die Tankstelle erzeugen." Diese beiden Brennstoffzellen interessieren die Forscher. Sie wollen wissen, wie die Energielieferanten auf Umgebungsbedingungen und variierende Anforderungen reagieren. Die eine Zelle ist luftgekühlt und stellt Strom bereit, die andere ist wassergekühlt und erlaubt neben der Nutzung von Strom auch die Nutzung von Wärme für den Tankstellenshop. "Wir untersuchen, wie die Brennstoffzellen unter verschiedenen Lasten auf Bedingungen wie zum Beispiel wärmere oder kältere Temperaturen der Umgebung, auf Druck oder Feuchtigkeit reagieren", erklärt Boris Heinz. Die Leistungen der Brennstoffzellen unter verschiedenen Bedingungen werden in einem Simulationsmodell beurteilt. Das ist die Grundlage für wirtschaftliche Betrachtungen. "Das Fachgebiet Energiesysteme nähert sich der Komplexität des Themas aus einem interdisziplinären Blickwinkel", erklärt Fachgebietsleiter Georg Erdmann dazu. "Ingenieurwissenschaftliche und umwelttechnische Aspekte werden ebenso untersucht wie wirtschaftliche, soziale und politische. Zuletzt haben wir uns beispielsweise mit der gesellschaftlichen Akzeptanz von Wasserstofftechnologien beschäftigt. Damit haben wir uns gut positioniert." Der Bund will die Wasserstoff-Forschung an drei Stellen der Republik konzentrieren: Eine davon ist Berlin. Die TU Berlin restrukturiere und bündele derzeit ihre Kapazitäten und Kompetenzen zum Thema Energie, um sie in einen neuen Schwerpunktbereich zu integrieren, erklärte der für Forschung zuständige TU-Vizepräsident Prof. Dr. Johann Köppel, als er seine Glückwünsche zur Eröffnung der Reformer- und Brennstoffzellen-Anlage überbrachte. Insgesamt wolle die TU Berlin ihre Sichtbarkeit auf diesem Gebiet erhöhen und sich deutlich als starker Partner für innovative Projekte positionieren. Erneuerbare Energien spielten in diesem Zusammenhang ebenso eine Rolle wie innovative Speichertechnologien, Fragen der Energieeffizienz in Gebäuden oder in urbanen Räumen und die dazugehörige ökonomische und sozialwissenschaftliche Rahmenforschung.

Patricia Pätzold