Effizienzsprung für Flüssigwasserstoff
C&CS erhält ZIM-Förderung für Katalysator-Projekt in H2-Verflüssigung
Beim Verflüssigen von Wasserstoff setzt die Quantenphysik Hindernisse, die zu großen Verlusten führen können. Das Unternehmen C&CS und die TU Dresden arbeiten an sogenannten bifunktionalen Ortho-Para-Katalysatoren, die diese Verluste deutlich senken.
“Unsere bifunktionalen Katalysatoren minimieren teure Energieverluste beim Verflüssigen von Wasserstoff massiv", erklärt Dr. Julius Nickl, Gründer und Geschäftsführer von C&CS.
C&CS
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, abhänging vom Kernspin ihrer Atome, in zwei
Zuständen – Ortho und Para.
Wird Wasserstoff für den Transport extrem tiefgekühlt,
wandelt sich der Ortho- in den Para-Zustand um. Dieser Prozess geschieht ohne
besondere Maßnahmen erst zeitverzögert nach der Verflüssigung. Außerdem setzt
der Vorgang ausreichend Wärme frei, um bis zu ein Drittel des mühsam
verflüssigten Wasserstoffs im Tank wieder zu verdampfen, der sogenannte
„Boil-off“-Effekt. Bisher hilft dagegen nur, die Verluste in Kauf zu nehmen,
die Kühlung bis zum Ende der Ortho-Para-Umwandlung fortzusetzen, oder den
Umwandlungsprozess mit Katalysatoren zu beschleunigen.
Bifunktionale Katalysatoren als Lösung
Bei letzterer Möglichkeit setzt C&CS als Lösung für
dieses energetische Problem an. Im Rahmen des nun bewilligten ZIM-Projekts
(Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand) entwickeln die Projektpartner einen
speziellen Katalysator, der die Umwandlung bereits während des Kühlprozesses beschleunigen,
die Effizienz von Cryo-Coolern steigern und die Verdampfungsverluste im Tank
nahezu eliminieren soll.
Das Projekt wird mit einer Summe von bis zu 236.525 Euro
durch die AiF Projekt GmbH 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.
"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." Bereits Ende 2025 hatte C&CS einen Katalysator vorgestellt, der die Produktion von grünem Wasserstoff aus Biomasse deutlich erleichtern soll.
