Die Energiewende steht auf drei zentralen Säulen: dem Energiesparen, dem Ausbau nachhaltiger Energiequellen und der Entwicklung geeigneter Speicher für grünen Strom. Smarte Lösungen für Letzteres werden an der Montanuniversität Leoben erforscht. Im Rahmen des Innovationsforums sprach Presse-Redakteur Michael Köttritsch mit Christian Mitterer, Leiter des Lehrstuhls für Funktionale Werkstoffe und Werkstoffsysteme, und Magdalena Kirchmair, Inhaberin des Lehrstuhls für denselben Studiengang, über Wege zur Defossilierung und den sinnvollen Einsatz von Wasserstoff.

Wasserstoff als Schlüssel zur Defossilierung

„Wasserstoff kann CO₂-frei verbrannt werden und ist deshalb bestens für jene Anwendungen in der Industrie geeignet, die nicht elektrifiziert werden können“, erklärt Mitterer. „Er ist genauso ideal für den Schwerlastverkehr und den öffentlichen Verkehr. Wasserstoff hat zudem den großen Vorteil, dass er gespeichert werden kann.“

Doch der vielversprechende Energieträger hat eine Tücke: Er diffundiert leicht in jene Werkstoffe, die für seine Nutzung benötigt werden. Genau hier setzt die Forschung in Leoben an – mit dem Ziel, innovative Barriereschichten zu entwickeln, die diesen Effekt verhindern.

Aktivkohle aus Teeblättern und Kaffeebohnen

Eine überraschende Lösung haben die Wissenschafter:innen in alternativen Materialien gefunden – etwa in Teeblättern, Kaffeebohnenhäutchen und Maronischalen. „Das sind Aktivkohlen, die eine sehr große innere Oberfläche mit vielen Poren besitzen“, erläutert Mitterer. „An den Oberflächen dieser Poren können wir Wasserstoff einlagern. Das hat den Vorteil, dass die Einlagerung relativ einfach zu bewerkstelligen ist und der Wasserstoff ebenso einfach wieder extrahiert werden kann.“

Wie groß dieses Potenzial ist, zeigt ein eindrucksvolles Beispiel: Ein Gramm Aktivkohle, das auf einem Teelöffel Platz findet, kann über eine spezifische Oberfläche von bis zu 3.000 Quadratmetern verfügen – das entspricht etwa der Größe eines halben Fußballfelds. „Ein Kilogramm gasförmiger Wasserstoff besitzt ein Volumen von rund zwölf Kubikmetern. Wir können in einem Gramm Aktivkohle etwa zwei Liter Wasserstoff einspeichern. Das ist eine große Menge“, betont Mitterer.

Noch ist die Forschung nicht abgeschlossen. Um das Potenzial des nachhaltigen Energiespeichers voll auszuschöpfen, arbeitet die Montanuniversität Leoben in einem Netzwerk aus nationalen und internationalen Partnern an weiteren Verbesserungen.

Mehr zur Forschung an der Montanuniversität Leoben unter unileoben.ac.at