Deutsche Forscher entwickeln Wasserstoffkraftwerk für den Garten

Windkraft soll Teil der Energie-Zukunft sein. Doch was, wenn kein Lüftchen weht? Wasserstoff gilt hier als gutes Speichermedium. Deutsche Forscher entwickeln jetzt eine Anlage, die beide Aspekte für den heimischen Garten vereinen soll: Das Wasserstoffkraftwerk für Zuhause. Aktuell nutzen Privathaushalte in Deutschland nach Angaben des Bundesumweltamts rund ein Viertel der verbrauchten Energie. Die Hälfte dieses Bedarfs zwischen Strom und Wärme wird aktuell immer noch mit Erdgas und Erdöl gedeckt. Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) sieht hier großes Potenzial für kleine Privatanlagen, die dank Fortschritten in der Materialforschung leichter, effizienter und günstiger konstruiert werden können als bisher. Die Idee: Mit Kooperationspartnern wird eine Windanlage im Kleinst-Maßstab entwickelt, darüber hinaus hat man erstmals "neuartige Wasserstofftanks aus Faserbundwerkstoffen" hergestellt. Wichtig für die Herstellung: eine Automated-Fibre-Placement-Anlage "Das Windrad wird so klein ausgelegt sein, dass sich auch Privatleute eine solche Anlage in den Garten stellen können", erklärt Prof. Holger Seidlitz, Leichtbau-Spezialist an der beteiligten BTU Cottbus-Senftenberg. "Der Wasserstoff wird dann vor Ort in einem kleinen Elektrolyseur erzeugt und im Tank gespeichert." Nach Vorstellung des Forschungsteams könnte so dann wiederum eine Brennstoffzelle im Haus betrieben werden, die Wärme und Strom liefert. "Die Stärke des Konzepts bestehe vor allem darin, dass das ganze System klein und trotzdem sehr effizient ausgelegt ist", so das IAP. Dieses Windrad dreht auch bei lauen Lüftchen Eine der wichtigsten Innovationen ist laut den Leichtbauexperten ein neuer Propeller, der sich auch bei geringem Wind in Bewegung setzt. Wichtiger Vorteil: ein rund 30 Prozent geringeres Gewicht im Vergleich zu herkömmlichen Kleinwindanlagen. Gelingen konnte das unter anderem dank eines neuen Fertigungsprozesses, der das noch weitverbreitete Verlegen von Faserstreifen per Hand unnötig macht. "Anders als beim Verlegen per Hand gibt es hier weniger Überlappungen, sodass wir deutlich die Maße reduzieren können", so der beteiligte Ingenieur Marcello Ambrosio. Außerdem ermöglicht es die Bauweise, auf komplizierte Steuertechnik und aufwendige Mechanik zu verzichten, da sich die Rotorblätter wegen ihrer Elastizität bei Starkwind selbst aus der Strömung drehen. All diese Funktionen sollen in den nächsten Monaten im Freiland getestet werden.

Auch der Tank ist innovativ

Haben die Rotoren ihre Arbeit geleistet, kommt der zweite Teil des Projekts zum Tragen. Für Privathaushalte sieht man große Vorteile in der Verwendung von leichten Tanks aus Carbonfaser-Verbunden. Das Team setzt hier auf Carbonfaserstreifen, die zunächst auf zylindrische Körper aufgewickelt werden. Wichtigster Zusatzschritt: In den Behälter werden direkt Sensoren mit eingearbeitet. "Aktuell arbeiten wir mit 3D-Druckern, die elektrisch leitfähige Tinten verarbeiten können. Diese arbeiten wir direkt in den Faserverbund ein", so Ambrosio. Mit diesem Sensorsystem will man den sicheren Einsatz im Privathaushalt garantieren können. Man darf gespannt sein, was das Forschungsprojekt erreichen kann.