Forscher gewinnen Wasserstoff mit der Hilfe der Sonne
	In einem Reaktor in Südspanien teilen sie Wassermoleküle mit Sonnenwärme
	Sehen Sie diesen Beitrag in unserer Mediathek Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) arbeiten daran, Wasserstoff klimaneutral mit der Sonnenwärme zu produzieren. "Wir denken, dass wir in acht bis zehn Jahren mit diesem Projekt in der Lage sind, eine erste kommerzielle Anlage aufzubauen, die Wasserstoff mit Wasser und Sonnenenergie erzeugt", sagt Christoph Richter vom DLR. Beim Projekt "Hydrosol" im südspanischen Almeria soll in einem Reaktor das Wassermolekül mit Hilfe der Sonnenwärme geteilt werden.

"Das Wassermolekühl ist ziemlich stabil", erklärt Richter. "Es würde sich erst bei einer Temperatur von weit über 2000 Grad Celsius mit sehr hohen Energiezufuhr spontan spalten. Um dieses Problem eleganter zu lösen, wurde der Solarreakor entwickelt. Er trennt Sauerstoff und Wasserstoff bei der Hälfte der Temperatur, also 1200 Grad Celsius, um auf diese Weise aus Sonnenenergie reinen Wasserstoff zu produzieren." Der Reaktor wird durch konzentrierte Solarstrahlung auf 800 bis 1200 Grad Celsius aufgeheizt. "Die Sonne wird gebündelt und fällt auf diese schwarze Keramikscheibe hinter der Quarzscheibe", sagt Solarforscher Martin Roeb vom DLR in Köln. "Die absorbiert die Strahlung und produziert Wärme daraus. Die Wärme wird genutzt, um daraus Wasser zu spalten. Das geschieht dadurch, dass ein Metalloxid, was auf der Struktur aufgebracht ist, den Sauerstoff vom Wasserstoff praktisch stiehlt. Übrig bleibt Wasserstoff." Bislang geht viel Energie bei der Gewinnung des Wasserstoffs verloren. "Elektrolyseure arbeiten heute mit einem Wirkungsgrad von 70 Prozent", erklärt Martin Roeb vom DLR in Köln. "Das heißt, dass man schon ein Drittel der Energie bei der Umwandlung von Strom in Wasserstoff verliert." Die Wissenschaftler optimieren die Anlage mit ihren Tests Die Forscher suchen noch nach Verbesserungen des Prozesses Die erfolgreiche solare Wasserstofferzeugung im November 2008 war für die Forscher ein wichtiges Ergebnis des "Hydrosol II"-Projekts, zumal die Menge des gewonnenen Wasserstoffs ihre Erwartungen übertroffen hatte. Weitere Tests sollen helfen, die Betriebsbedingungen und die Effizienz der Anlage zu optimieren. Tests mit alternativ beschichteten Solarabsorbern sollen den Weg zu den am besten geeigneten Materialien aufzeigen. Das Design der 100-Kilowatt-Pilotanlage beruht auf einem modularen Konzept. Die Technologie soll sich auf größere Dimensionen übertragen lassen. Man kann die Reaktoreinheiten vervielfältigen und Heliostat-Felder geeigneter Größe, wie sie bereits in Spanien zur Stromerzeugung genutzt werden, anbinden. Hydrosol arbeitet seit einigen Jahren an der Wasserspaltung Seit 2002 befasst sich die Solarforschung des DLR-Instituts für Technische Thermodynamik im Rahmen der EU-Projekte "Hydrosol I und II" mit der Entwicklung innovativer Reaktoren zur solaren, thermo-chemischen Wasserspaltung. In Reaktoren wird Wasser durch Sonnenenergie - ohne den Umweg über die Stromerzeugung - in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Die zunächst im 10-Kilowatt-Leistungsbereich erzielten Forschungsergebnisse konnten Forscher im November 2008 auf die 100-Kilowatt-Pilotanlage mit Solarreaktor in Almeria übertragen. Mit ihrer Größe und Automatisierung stellt sie einen wichtigen Prototyp für zukünftige industrielle Anlagen dar. Solarenergie ist die mit Abstand am meisten verfügbare Energieressource auf der Erde. Wasserstoff wiederum ist mit seiner hohen Energiedichte ein ausgezeichneter Energieträger, außerdem entstehen bei seiner Verbrennung lediglich Wasser und Wärme.

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27.04.2009 / jus mit Material des DLR

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