In dem Projekt „H2BS – neuartige Barriereschichten für kostengünstige sowie hochfeste Stähle für die Wasserstofftechnologie“ wollen drei Forschungsinstitute neuartige Beschichtungen für einen sicheren und kostengünstigen Umgang mit dem gefragten Rohstoff entwickeln. Ziel ist zudem, neue Möglichkeiten für die Verwendung leichtgewichtiger Stahlbauteile und -Komponenten zu schaffen.
Im Juni dieses Jahres verabschiedete die Bundesregierung die Nationale Wasserstoffstrategie (NWS). In dieser wird eine bundesweite Wasserstoffinfrastruktur angestrebt, die es ermöglichen soll, klima- freundlich Fahrzeuge anzutreiben, die Industrie zu versorgen, sowie Strom zu speichern und zu liefern.
Passend hierzu fiel zum Auftakt des Jahres der Startschuss für das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderte Projekt „H2BS – neuartige Barriereschichten für kostengünstige sowie hoch- feste Stähle für die Wasserstofftechnologie“. Ziel des Projektes ist es, die Grundlagen für Beschichtungsprozesse zu erarbeiten, die unterschiedliche Stahlwerkstoffe entsprechend der geplanten Einsatzbedingungen gegen die Eindiffusion von Wasserstoff schützen, um die daraus resultierende Versprödung erfolgreich zu verhindern.
Die drei am Projekt beteiligten Forschungspartner, das Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP) in Greifswald, das Helmholtz-Zentrum Geesthacht – Zentrum für Material- und Küstenforschung (HZG) und das Max-Planck-Institut für Eisenforschung (MPIE) in Düsseldorf, haben es sich zur Aufgabe gemacht, durch die Erforschung von neuartigen Beschichtungen den sicheren und kostengünstigen Umgang mit dem grünen Rohstoff, von der Herstellung über den Transport bis hin zur Speicherung, zu ermöglichen und zugleich neue Möglichkeiten für die Verwendung leichtgewichtiger Stahlbauteile und -Komponenten zu schaffen. Mit Wasserstoff als Grundvoraussetzung für die Dekarbonisierung spielt die Forschung im Bereich der Wasserstofftechnologien eine entscheidende Rolle. Dabei stehen zum einen der enorm hohe Bedarf an wasserstoffbeständigen Werkstoffen und zum anderen die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen im Vordergrund des Projektes.
Herausforderungen einer Zukunftstechnologie
Wasserstoff ist das erste Element des Periodensystems und das häufigste im Universum. Es lässt sich mit Hilfe von Wind und Solarenergie klimafreundlich erzeugen und steht der Industrie als kohlenstofffreier Roh- und Treibstoff zur Nutzung bereit. Im Gegensatz zu Kohlenwasserstoffen wie Benzin und Diesel hat Wasserstoff eine verhältnismäßig geringe volumetrische Energiedichte und erfordert beim Speichern gleicher Energiemengen einen um ein Vielfaches erhöhten Druck bzw. ein entsprechend größeres Speichervolumen oder tief kalte Temperaturen. Eine weitere Herausforderung ist die Versprödung von Werkstoffen, da Wasserstoff als kleinstes Element sehr leicht in Metalle eindringt und zum raschen mechanischen Versagen führen kann. Stähle, die dagegen resistent sind, sind sehr kostspielig, sodass es für die Verbreitung wettbewerbsfähiger Anwendungen andere Lösungen braucht.
