Rikscha mit Wasserstoff im Tank
Wissenschaftler entwickeln Fahrzeug mit Brennstoffzellen- und Fußantrieb
Das Fahrrad der Zukunft wird womöglich eine Tankstelle benötigen, zumindest, wenn der Fahrer sich nicht allein auf seine Muskeln verlassen will. Wie viel Kraft er mit gefülltem Tank sparen kann, zeigt ein elegantes, weißes Gefährt, mit dem Wissenschaftler aus Dresden und Freiburg derzeit gelegentlich durch die Stadt fahren. Die Rikscha, in der neben dem Fahrer auch zwei Fahrgäste Platz finden, zieht allerdings keine Abgasfahne hinter sich her. Schließlich befindet sich im Tank kein Benzin, sondern Wasserstoff. Weil das chemische Element lateinisch »Hydrogenium« heißt, nannten die Erfinder ihr Fahrzeug »Hydrogenia«.
Was die Rikscha von Elektrorädern unterscheidet, ist von außen nicht zu sehen. Hinter der Sitzverkleidung befinden sich eine Brennstoffzelle und der zugehörige Wasserstofftank. Der Wasserstoff reagiert in der Brennstoffzelle mit Sauerstoff aus der Luft, wobei Strom für den Elektromotor erzeugt wird; zudem entsteht Wasserdampf. Das 250 Watt starke Aggregat erleichtert dem Fahrer die Arbeit deutlich.
Brennstoffzellen könnten für Fahrräder eine gute Alternative zum heute schon verbreiteten Elektroantrieb sein, sagt Lars Röntzsch vom Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) in Dresden. Die derzeit in E-Bikes verwendeten Akkus haben nur eine geringe Reichweite; der Ladevorgang dauert zudem recht lange. »Hydrogenia« aber kann in wenigen Minuten betankt werden; die Tankfüllung von 1,2 Kubikmetern Wasserstoff reichen für 200 Kilometer.
Noch ist »Hydrogenia« nur eine Modellanwendung dafür, wie Kleinfahrzeuge per Brennstoffzelle angetrieben werden können. Fünf Forscher aus Dresden und vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg haben dafür ein Jahr lang an der Anpassung der Brennstoffzelle, der Entwicklung eines speziellen Tanks und einer Steuerung für deren Zusammenspiel gearbeitet. Bis zu einer Serienfertigung werde noch Zeit vergehen, sagt Röntzsch.
Zu den Herausforderungen für die Forscher gehörte es, einen kompakten und sicheren Tank mit großem Fassungsvermögen zu entwickeln. Ein Hohlbehälter, in den der Wasserstoff gepresst wird, wäre viel zu groß gewesen. Röntzsch und seine Kollegen setzten auf einen Metallhydrid-Tank. Bei diesem Prinzip werden Wasserstoff-Atome in die Gitterstruktur einer Metalllegierung eingebaut. Auch wenn es für Laien erstaunlich klingt: Die gleiche Menge Wasserstoff passt dabei in einem viel kleineren Behälter. »Die Speicherdichte ist um das Fünf- bis Achtfache höher«, sagt Röntzsch. Der mit Pellets aus gepressten Metallflocken gefüllte Tank ist denn auch nicht viel größer als ein Sixpack. Der Wasserstoff wird mit einem Druck von nur 20 Bar eingepresst. Das Prinzip, so Röntzsch, sei damit sicher und robust.
Bis die Muskeln der Fahrrad- und Rikschafahrer auf die Unterstützung einer Brennstoffzelle bauen können, wird allerdings noch einige Zeit vergehen - nicht zuletzt, weil es bisher an den entsprechenden Tankstellen für Wasserstoff fehlt.
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