Bis 2045 soll Deutschland klimaneutral werden. Ein Baustein für das Gelingen der Energiewende ist eine funktionierende Wasserstoff-Infrastruktur. Die größte Herausforderung der Energiewende bleibt allerdings der Transport und die Speicherung erneuerbarer Energien sowie deren Nutzung in den Sektoren Wärme und Mobilität. Am 25. November 2024 gaben Wissenschaftler des Instituts für Verbrennungskraftmaschinen und Brennstoffzellen der Technischen Universität Braunschweig Einblicke in aktuelle Forschungsvorhaben, um Wasserstoff (H2) zukunftsfähig zu machen. Im Rahmen einer Vorlesungsreihe lud der Arbeitskreis Fahrzeugtechnik des Verein Deutscher Ingenieure e.V. (VDI) zu einer Besichtigung des im Juni 2024 eröffneten Hydrogen Terminal Braunschweig mit anschließenden Kurzvorträgen von Professor Michael Heere und Mitarbeitenden zur Wasserstoffnutzung in der land- und luftgebundenen Mobilität der Zukunft im Niedersächsischen Forschungszentrum Fahrzeugtechnik ein.
H2-Terminal: Forschung entlang der Wasserstoff-Wirkungsgradkette
Auf dem rund 4.700 Quadratmeter großen Areal, vergleichbar mit der Größe eines kleineren Fußballfeldes, in direkter Nachbarschaft zum Niedersächsischen Forschungszentrum Fahrzeugtechnik (NFF) am Braunschweiger Forschungsflughafen wird das Forschungslabor als Demonstrator einer zukünftigen Energiezentrale im Megawattbereich für die Verwertungskette ausgehend von erneuerbaren Energien hin zum grünen Wasserstoff errichtet. Ziele des gemeinsamen Projektes sind die Kompetenzbündelung der Forschung entlang der Wasserstoff-Wirkungsgradkette und die Realisierung von Forschungsarbeiten rund um die Themen Wasserstofferzeugung, -speicherung, -einspeisung und -verteilung sowie -rückverstromung in Brennstoffzellen. Durch das Terminal werden sowohl die Wasserstoff-Wirkungskette als auch die Sektorenkopplung erlebbar gemacht. Gefördert wird das Forschungsprojekt durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit einem Gesamtfördervolumen von über 20 Millionen Euro. Das Forschungsprojekt wird als Verbundvorhaben vom Steinbeis-Innovationszentrum energieplus (siz energieplus) und der Technischen Universität Braunschweig umgesetzt.
Vom Auto bis zum Flugzeug: Vielfältige Anwendungsbereiche der wasserstoffbasierten Brennstoffzellentechnologie
Aufbauend auf sich verändernden Mobilitäts- und Logistikbedürfnissen beschäftigen sich rund 50 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am NFF mit vielfältigen Zukunftsthemen der fahrzeug- und verkehrstechnischen Forschung – darunter auch Konzepte und Lösungen für alternative Antriebstechniken. Michael Heere, Juniorprofessor für Brennstoffzellen-systeme und Mitglied im NFF, gab eine Einführung zu den H2-Aktivitäten zur Wasserstoffnutzung in der land- und luftgebundenen Mobilität der Zukunft am NFF. Als eines der größten Zentren für Mobilitätsforschung an einer deutschen Universität bündelt das NFF durch die gute Vernetzung mit universitären und außeruniversitären Einrichtungen und Industriepartnern in Niedersachsen und darüber hinaus Forschungskompetenzen entlang der Wasserstoff-Wirkungsgradkette.
Anschließend informierten Lennart Kösters und Sunil Kumar, beide wissenschaftliche Mitarbeiter am Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Brennstoffzellen (ivb) der TU Braunschweig, in ihren Kurzvorträgen über aktuelle Forschungsergebnisse zu den Themen Technologien, Kosten und zukünftige Entwicklungen von wasserstoffbasierten Brennstoffzellen. Eine vielversprechende Lösung, um den Klima-Fußabdruck der Flugzeuge der Zukunft zu senken, nimmt die Brennstoffzelle ein. Lennart Kösters erläuterte, welchen Einfluss die Technologie auf die Umgebung eines Flugzeugs hat, die geräuschlos aus Wasserstoff und Luft direkt Strom erzeugt und dabei nur Wasser als "Abfall" hinterlässt. Auch wenn die Entwicklung von Wasserstoff-Brennstoffzellen die Grundlagenforschung hinter sich gelassen hat und in Richtung Massenproduktion und praktischer Anwendungen voranschreitet, erläuterte anschließend Sunil Kumar, warum kosteneffiziente Methoden für die Serienproduktion sowie Strategien zur Überwachung und Wartung von Brennstoffzellen an Bord, noch weiter zu erforschen sind.
