Dem idealen Energiespeicher sind sie auf der Spur: Die Materialforscher des ECOSTORE Projektes. Ideal ist dieser Speicher, wenn er mit hoher Kapazität sicher und auf kleinstem Raum Energie speichert und bei Bedarf leicht wieder abgibt. Auch sollte er bei moderaten Bedingungen schnell wieder aufladbar sein und möglichst viele Wiederbeladungen erlauben. Und natürlich ist der ideale Speicher wirtschaftlich konkurrenzfähig.
„Mit unseren Feststoffspeichern auf Basis leichter Bor- und Stickstoff-Metall-Verbindungen befinden wir uns auf einem sehr guten Weg“, sagt der Helmholtz-Wissenschaftler und ECOSTORE-Koordinator Dr. Klaus Taube. „Die von uns erforschten Verbindungen speichern viel Wasserstoff bei geringem Volumen und Gewicht. Diese sogenannten Hydride speichern bei gleichem und zum Teil geringerem Platzbedarf mehr Wasserstoff als Hochdruck-Gastanks, da sie den Wasserstoff chemisch binden.“
Bei der Wasserstoffspeicherung wird Wasserstoff in das Gitter der Hydrid-Kristalle eingebaut. Jedoch sind die Temperaturen noch zu hoch, bei denen der Wasserstoff wieder abgegeben wird. Derzeit liegen diese bei mehr als 300 Grad Celsius.
„Ein Ziel von ECOSTORE ist es daher, die Reaktionskinetik zu verbessern, also die Arbeitstemperatur der Hydridspeicher auf unter 200 Grad Celsius zu reduzieren“, erklärt Materialforscher Klaus Taube. „Erstaunlicherweise sind diese Materialien auch in Batterien nutzbar. Gewisse Borhydride weisen bei Raumtemperatur sehr hohe Leitfähigkeiten auf und könnten so die derzeit verwendeten flüssigen Ionenleiter durch einfachere und stabilere Verbindungen ersetzen“. Hier ist das Ziel des Projekts, die Leitfähigkeit und die Langzeitstabilität der Verbindungen zu steigern.
Zwölf durch das Projekt finanzierte Wissenschaftler werden in ihren Doktorarbeiten zu diesen neuartigen Materialien forschen und Prototypen der Wasserstoffspeicher und Batterien testen. „Dies ist das erste Projekt, in dem sich Synergien durch gemeinsame Forschung an Wassserstoffspeicher- und Batteriematerialien ergeben werden“, sagt Klaus Taube.
In ECOSTORE kooperieren zwölf renommierte Forschungsinstitute und Industriepartner aus ganz Europa. Auch zwei japanische Universitäten haben ein starkes Interesse daran, mit den Europäern als assoziierte Partner zusammenzuarbeiten und bringen dafür eigene finanzielle Mittel in den Verbund ein.
„In Japan existiert eine große Expertise im Bereich der Wasserstoff- und Batterietechnologie. So hat zum Beispiel ein japanischer Autohersteller ein kommerzielles Wasserstoff-Fahrzeug bereits für 2015 angekündigt. Auf dem Gebiet der Batterieforschung versucht Europa gerade, den Vorsprung der Japaner wieder aufzuholen. Wir werden daher sicher von dem Know-how der Japaner profitieren“, so Klaus Taube weiter.
ECOSTORE - "Novel Complex Metal Hydrides for Efficient and Compact Storage of Renewable Energy as Hydrogen and Electricity" ist ein sogenanntes Marie-Curie-Erstausbildungsnetzwerk. Mit Marie-Curie-Maßnahmen fördert die Europäische Kommission gezielt Nachwuchswissenschaftlerinnen und –wissenschaftler, indem die Projekte jeweils spezielle Trainingsprogramme bereitstellen. Diese beinhalten einen intensiven Wissenschaftler-Austausch zwischen den Partnern. Außerdem wird die Einstellung junger Wissenschaftler gefördert. Durch ECOSTORE erhalten zum Beispiel drei Wissenschaftler je eine Arbeitsstelle bei den drei Industriepartnern (siehe unten).
Insgesamt fördert die Europäische Kommission das Projekt mit vier Millionen Euro. 700.000 Euro davon erhält das Helmholtz-Zentrum Geesthacht. Das erste Treffen der Projektpartner, das sogenannte Kick-Off Meeting, fand am 19. und 20. November in Geesthacht statt.
