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Lösung gegen „Boil-off“-Effekt Damit flüssiger Wasserstoff nicht im Tank verloren geht

Quelle: C&CS 2 min Lesedauer

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Flüssiger Wasserstoff gilt als Schlüssel für klimafreundliche Mobilität und weite Transportstrecken – doch hohe Verdampfungsverluste bremsen bislang die Wirtschaftlichkeit. Ein neues Forschungsprojekt von C&CS Catalysts and Chemical Specialties und der TU Dresden arbeitet an der Lösung.

Dr. Julius Nickl, Geschäftsführer C&CS(Bild: C&CS)
Dr. Julius Nickl, Geschäftsführer C&CS
(Bild: C&CS)

Gemeinsam mit der TU Dresden (Prof. Haberstroh) startet C&CS Catalysts and Chemical Specialties ein durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) gefördertes Projekt zur Optimierung der Wasserstoffverflüssigung. Das Ziel: Die drastische Reduzierung von Verdampfungsverlusten durch neuartige bifunktionale Ortho-Para-Katalysatoren.

Flüssiger Wasserstoff ist der Hoffnungsträger für den Schwerlastverkehr, Züge und lange Transportwege. Doch die physikalischen Gesetze der Quantentheorie stellen die Logistik vor eine teure Herausforderung: Wasserstoff-Moleküle existieren in zwei Zuständen – Ortho und Para.

Wird Wasserstoff für den Transport extrem tiefgekühlt, wandelt sich der Ortho- in den Para-Zustand um. Dieser Prozess setzt Wärme frei, was dazu führt, dass bis zu ein Drittel des mühsam verflüssigten Wasserstoffs im Tank wieder verdampft (der sogenannte „Boil-off“-Effekt).

C&CS hat die Lösung für dieses energetische Problem entwickelt. Im Rahmen des nun bewilligten ZIM-Projekts (Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand) wird ein spezieller Katalysator entwickelt, der die Umwandlung bereits während des Kühlprozesses beschleunigt, die Effizienz von Cryo-Coolern steigert und die Verdampfungsverluste im Tank nahezu eliminiert. “Wirtschaftlichkeit ist der Motor der Energiewende”, erklärt Dr. Julius Nickl, Gründer und Geschäftsführer von C&CS. “Unsere bifunktionalen Katalysatoren minimieren teure Energieverluste beim Verflüssigen von Wasserstoff massiv. Damit leisten wir einen entscheidenden Beitrag, grünen Wasserstoff flächendeckend und effizient verfügbar zu machen.”

Das Projekt wird mit einer Summe von bis zu 236.525 Euro durch AIF Projekt im Auftrag des Bundes gefördert. C&CS übernimmt dabei die Entwicklung, Herstellung sowie die chemische und strukturelle Charakterisierung der Katalysatoren. Die TU Dresden begleitet das Vorhaben wissenschaftlich und testet die Katalysatoren auf deren Leistungsfähigkeit. Ziel ist es Cryo-Cooler-Pilotanlagen mit dieser Technologie zu füllen und zur Marktreife zu führen.

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