Die Plasmalyse – neue Perspektiven für den Wasserstoffantrieb

Die Plasamalyse – neue Chancen für den Wasserstoffantrieb

Die Elektromobilität gilt als wichtiger Bauteil für die Reduzierung der CO2-Emissionen im Straßenverkehr. Allerdings werden von verschiedenen Akteuren die begrenzte Reichweite und die notwendigen Ladezeiten kritisiert. Als Alternative oder zumindest Ergänzung wird der Brennstoffzellenantrieb gehandelt, der auf Wasserstoff als Energieträger setzt. Wasserstoff muss von fossilen Kohlenstoffbrennstoffen getrennt oder durch Elektrolyse aus Wasser extrahiert werden. Beide Verfahren sind mit einem hohen Energiebedarf sowie entsprechenden Kosten verbunden. Das Berliner Unternehmen Graforce hat nun ein neues Verfahren entwickelt, das eine kostengünstigere Herstellung von Wasserstoff ermöglicht – die Plasmalyse.

Das innovative Verfahren hinter der Plasmalyse

Bei dem Begriff Plasmalyse handelt es sich um ein Kunstwort aus Plasma und Lyse. Die Bezeichnung beschreibt zum einen die Plasma-chemische Aufspaltung von anorganischen und organischen Verbindungen, zum anderen die Vereinigung von mehreren Elementen zu einem neuen Molekül. Industrielles Schmutzwasser, Gülle, Kunststoffabfall oder Methan dienen bei dem Verfahren als Herstellungsgrundlage. Nachdem aus Solar- oder Windenergie ein hochfrequentes Plasma erzeugt wurde, wird dieses für die Aufspaltung von Stickstoff- und Kohlenstoffverbindungen in die Ausgangsstoffe verwendet. Im sogenannten Plasmafeld finden Neuverbindungen statt, die im Ergebnis unter anderem Wasserstoff entweichen lassen.

Bei der Elektrolyse sind im Durchschnitt rund 9 Euro Herstellungskosten je Kilogramm Wasserstoff anzusetzen. Die Plasmalyse ermöglicht eine Kostenreduzierung von mindestens 50 %. Derartige innovative Entwicklungen, die den Brennstoffzellenantrieb für eine breitere Masse zugänglich machen werden, beflügeln mitunter den Wasserstoff-ETF Kurs. Begünstigt durch staatliche Förderung und angetrieben durch die Energiewende ist ein weiteres Wachstum der Wasserstoff-Industrie wahrscheinlich. Einige Anleger nutzen die Chance auf hohe Renditen und investieren daher zunehmend in Anlagegüter mit einem Bezug zu Wasserstofftechnologien. Börsengehandelte Investmentfonds, somit ETFs (Exchange Traded Fund), gehen dabei im Vergleich zu dem herkömmlichen Wertpapierhandel mit geringeren Kosten einher.

Die Pilotanlage in Waßmannsdorf

Mit Geldern aus einem „CombiFuel“-Projekt des Bundeswirtschaftsministeriums wurde für rund eine Million Euro in Waßmannsdorf eine Pilotanlage gebaut. Das Klärwerk der Berliner Wasserbetriebe (BWB) stellt mit dem sogenannten Zentratwasser der Klärschlammentwässerung die Basis für die Wasserstofferzeugung zur Verfügung. Die Pilotanlage kann in einer Stunde rund 3000 Liter Schmutzwasser verarbeiten. Angesichts der Tatsache, dass jeden Tag mehr als 600 000 Kubikmeter Wasser durch die Kläranlagen der BWB rauschen, besteht noch ein enormes Ausbaupotential. Der aus fast 1000 Fahrzeugen bestehende Fuhrpark der Wasserbetriebe soll in den kommenden Jahren durch den verstärkten Einsatz von Wasserstoff sauberer werden und dabei auf die Erzeugnisse der Pilotanlage setzen.

Die Vorteile für die Automobilbranche

Der Mercedes-Benz GLC F-CELL war das weltweit erste Elektrofahrzeug mit Brennstoffzelle sowie hoch entwickelter Plug-in-Technologie, welches das enorme Potenzial von Wasserstoff zu nutzen wusste. Die Plasmalyse könnte die Entwicklung solcher Innovationen noch stärker antreiben. Neben dem größten Vorteil, dass der Wasserstoff mit der Plasmalyse deutlich günstiger hergestellt werden kann, sind weitere Verfahrensvorzüge zu nennen. Die Herstellung ist im Vergleich zu Methoden, bei denen noch fossile Energieträger genutzt werden, emissionsfreier.

Die Integration der Plasmalyse-Technologie bei E-Gas-Anlagen ermöglicht Wasserstoff herzustellen und zeitgleich das anfallende Schmutzwasser zu reinigen. Auf diesem Wege kann insbesondere die Effizienz von Biogasanlagen, die bei der Herstellung von synthetischen Kraftstoffen eine Rolle spielen, deutlich gesteigert werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass Abwasser aufgrund einer EU-Verordnung grundsätzlich teuer gereinigt oder entsorgt werden muss. Diese Kosten können durch das Verfahren letztendlich eingespart werden.

(Foto: media.daimler.com)