Energie-Forschung: Wasserstoff sicher und effizient in Eisenform transportieren

Essen - Wasserstoff ist hochentzündlich, leicht flüchtig und versprödet viele Materialien. Diese Kombination macht den Transport bisher aufwendig. Eine Möglichkeit ist es, Wasserstoff als Ammoniak zu lagern und zu transportieren.

In einem vom Bundesforschungsministerium geförderten Projekt unter Koordination der Universität Duisburg-Essen (UDE) soll ein neues Verfahren erprobt werden, bei dem der Wasserstoff in Eisen gebunden und anschließend transportiert wird.

Zusammen mit der Technischen Universität Clausthal sowie dem Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien (IWT) Bremen sowie den assoziierten Industriepartnern Thyssenkrupp Steel Europe AG und SMS Group GmbH will ein Team um Dr.-Ing. Rüdiger Deike, UDE-Professor für Metallurgie und Umformtechnik, ein Konzept für den Transport von Wasserstoff in Form von Eisen im industriellen Maßstab erarbeiten.

Vom Prinzip her sieht der dabei verfolgte Ansatz wie folgt aus: An einem Ort mit hoher Sonneneinstrahlung und gut verfügbaren Wasserressourcen, z.B. auf dem afrikanischen Kontinent, in Australien oder Südamerika, liefern Photovoltaikanlagen elektrische Energie. Diese wird genutzt, um Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff aufzuspalten. Nun kommt nur Eisenerz (Eisenoxid) für die anschließende chemische Reaktion hinzu. Dabei entsteht Eisen durch die Reduktion mit Wasserstoff. In Form von Minibriketts oder kugelförmigen Pellets kann dieses dann anschließend ohne Umweltrisiko verschifft werden. Am Bestimmungsort wird die umgekehrte Reaktion initiiert, um wieder Wasserstoff und Eisenoxid zu erhalten.

Obwohl der grundlegende Eisen-Dampf-Prozess schon lange bekannt ist, sind noch viele Fragen ungeklärt. Im Rahmen des Projektes sollen daher grundsätzlich geeignete Eisenlegierungen identifiziert werden, die möglichst beliebig oft und ohne Verlust die chemischen Reaktionen durchlaufen können. Ziel ist es, die effizienteste Kombination zu entwickeln - aus den besten Materialsystemen und der darauf angepassten Verfahrenstechnik, so Projektkoordinator Deike. Das Projekt „Me2H2 Eisen-Dampf-Prozess“ umfasst in großen Teilen Grundlagenforschung. Dennoch soll am Ende ein Konzept für die Prozess- und Anlagentechnik im großen, industriellen Maßstab stehen.