H2 Speicher aus Mikro- und Nanostrukturiertem Magnesium für optimale De- und Adsorption

Wasserstoff (H2) kann in Form von Druckwasserstoff-, Flüssigwasserstoff- oder chemischen Speichern
gespeichert werden, wobei alle drei Arten Vor- und Nachteile in ökonomischer und technischer Hinsicht
offenbaren. Das größte Potential wird aber den chemischen Speichern zugeschrieben. Hier setzte auch
H2desorb an, um diese Nachteile zu beseitigen oder zumindest zu vermindern.
Da das Speichern von elektrischer Energie sowohl in stationären (z.B.: Tankstelle, Photovoltaik) als
auch mobilen Anwendungen (z.B.: Automobil) eine bis dato ungelöste Herausforderung darstellt, war die
Motivation des H2desorb Projekts eine Verbesserung von chemischen H2-Speichern unter Einbeziehung
der Gesamtkette von Erzeugung, Speicherung und Nutzung. Grundsätzlich bietet eine Speicherung in
Form von Wasserstoff in Magnesiumspeichern viele Vorteile gegenüber Akkumulatoren, die Technologie
ist jedoch noch nicht ausgereift für ein breites Anwendungsspektrum. Als wesentliche technische
Hindernisse für magnesiumbasierte chemische Speicher gelten:

• Kinetik: Lange Be- und Entladungszeiten

• Gewicht und Volumen: Speicherkapazität

• Sicherheit: Unkontrollierte heftigste Reaktionen mit Wasser unter Bildung von H2

• Zyklenlebenszeit: Versprödung von Magnesium (Mg)

• Energiebilanz: Wärmemanagement

• Kosten

Um die Ergebnisse der F&E-Aktivitäten im H2desorb Projekt vor allem für die beteiligten Firmenpartner
verwertbar zu gestalten wurden diese auf drei unterschiedliche Szenarien, mit jeweils ähnlichen
technischen Herausforderungen für chemische Speicher, ausgerichtet:

H2-Speicher für Tankstellen (MSE)
Tanklastzug bringt H2 an die Tankstelle und der stationäre Tank wird mit H2 gefüllt. Hierbei kommt es zur
Freisetzung einer enormen Wärmemenge, die bislang ungenützt ist.

Autonome Energiezelle mit H2-Speicher für Ein- und Mehrfamilienhäuser (FRO)
Stromüberschüsse durch die Photovoltaik sollen auf mehrere Arten genutzt werden, einerseits um
Batterien zu laden (Energiebereitstellung in Abend- und Nachtstunden), andererseits um einen
Elektrolyseur mit Stromüberschüsse aus den Sommermonaten zu versorgen. Dieser erzeugt H2, der in
einem externen, stationären Tank gespeichert werden soll.

H2-Speicher für Tankstellen (OMV)
Für die stündlich entstehenden 56000 m³ H2 für die Verbesserung von Treibstoff fehlt ein
Zwischenspeicher, der solche Mengen aufnehmen kann und preislich erschwinglich ist.