Science
02.02.2015

TU Wien forscht an Stromgewinnung aus Diesel ohne Motor

Damit Fahrzeuge auch bei abgestelltem Motor Strom erzeugen können, forscht die TU Wien gemeinsam mit Privatunternehmen an neuen Brennstoffzellen.

Damit künftig Lkw nicht den Motor laufen lassen müssen, um etwa ihre Klimaanlage weiter zu betreiben, widmen sich Forscher aus Deutschland und Österreich der Verbesserung von Brennstoffzellen. In einem neu eingerichteten Christian-Doppler Labor (CD-Labor) sollen Systeme optimiert werden, mit denen direkt aus Dieseltreibstoff Strom gewonnen werden kann, heißt es heute, Montag, in einer Aussendung.

Im vom Forschungszentrum Jülich (Deutschland) aus geleiteten "CD-Labor für Grenzflächen in metallgestützten elektrochemischen Energiewandlern" arbeiten die österreichischen Firmen AVL und Plansee und die Technische Universität (TU) Wien zusammen. An der TU Wien ist ein externes Modul der seit September 2014 bestehenden und am 21. Jänner offiziell eröffneten Forschungsinstitution angesiedelt.

Höherer Wirkungsgrad als bei Motor

"AVL List hat bereits sehr erfolgreich ein Brennstoffzellensystem entwickelt, das direkt aus Diesel Strom gewinnt. Der Wirkungsgrad ist dabei deutlich höher als bei der Erzeugung von Strom über die Verbrennung von Diesel im Motor", so Alexander Opitz vom Institut für Chemische Technologien und Analytik der TU. Damit ließen sich vor allem Lastwägen deutlich energieeffizienter betreiben, wenn etwa Fernfahrer bei längeren Pausen den Motor abstellen und trotzdem die Klimaanlage oder andere Geräte weiter nutzen könnten.

Diese Systeme erzeugen mit Hilfe eines Katalysators ein hauptsächlich aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid bestehendes Synthesegas. Daraus kann dann in einem weiteren Schritt in einer Festoxidbrennstoffzelle elektrischer Strom gewonnen werden. Das System von AVL List verwendet vollkeramische Zellen. Keramische Materialien sind allerdings sehr spröde: Wenn die Zelle also ständig Erschütterungen ausgesetzt wird, könnte das problematisch sein.

Problem Haltbarkeit

Abhilfe würde hier der Einsatz von metallgestützten Zellen, wie sie bereits von der Firma Plansee entwickelt wurden, schaffen. Diese liefern laut Opitz bereits eine ausreichend hohe Leistung, um im AVL-System eingesetzt werden zu können. Allerdings sei die Lebensdauer dieses Brennstoffzellen-Typs noch begrenzt.

"Speziell der im Diesel vorhandene Schwefel ist für die Anoden der metallgestützten Zellen ein Problem. Wir wollen nun einerseits die elektrochemischen Prozesse verstehen, die hinter dieser Schwefelvergiftung stecken und andererseits Materialien entwickeln, die eine verbesserte Schwefelresistenz aufweisen", so der Forscher.

Brücke von Unis zu Wirtschaft

Ziel der CD-Laboratorien ist die Förderung der anwendungsorientierten Grundlagenforschung und der Brückenschlag zwischen Universitäten und der Wirtschaft. Jedes der maximal sieben Jahre bestehenden Labors wird zur Hälfte von Industrie-Partnern finanziert, die andere Hälfte übernimmt die aus öffentlichen Mitteln gespeiste gemeinnützige Christian Doppler Forschungesellschaft (CDG). Träger des Programms ist das Wissenschaftsministerium.