BASF liefert innovativen Katalysator für Brennstoffzellenfahrzeug

08.11.2000

Ein Katalysator im Auto ist zwar seit langem Standard für die Abgasreinigung. Doch in dem heute vorgestellten Brennstoffzellenfahrzeug NECAR 5 (New Electric Car) der DaimlerChrysler AG steckt ein innovativer Katalysator der BASF, der eine völlig andere Funktion hat: Er ist eine Schlüsselkomponente im sogenannten Methanolreformer. Dort wird aus Methanol Wasserstoff freigesetzt, der wiederum eine Brennstoffzelle speist. Die BASF entwickelte den Hochleistungskatalysator in einer Exklusivkooperation mit XCELLSIS, einem Gemeinschaftsunternehmen von DaimlerChrysler, Ballard Power Systems, Inc., Vancouver/Kanada, und der Ford Motor Company, Dearborn/USA. Bereits für den NECAR 3, den Prototypen des methanolbetriebenen Brennstoffzellenfahrzeugs von DaimlerChrysler, entwickelte die BASF vor drei Jahren den Katalysator zur Methanolreformierung. Seitdem haben ihn die Forscher des Chemieunternehmens noch wesentlich aktiver, kompakter und stabiler gemacht.

"Methanol eröffnet die Möglichkeit, jetzt in die umweltfreundliche Zukunftstechnologie 'Brennstoffzellenantrieb für Fahrzeuge' einzusteigen", sagt Dr. Markus Hölzle, der für die Weiterentwicklung des BASF-Katalysators verantwortlich ist. "Mittelfristig sehe ich für den breiten Markt keine andere Lösung. Schließlich werfen Alternativkonzepte, bei denen statt Methanol reiner Wasserstoff getankt wird, eine Reihe ungelöster Probleme auf." Zum Beispiel benötigt man zum Speichern des Wasserstoffgases im Fahrzeug aufwendige Druck- oder Tieftemperatur-Tanks.

Bequem und einfach zu tanken, deutlich weniger Kohlendioxid im Abgas

Anders bei Methanol: Der Treibstoff für den NECAR 5 kann genauso bequem getankt werden wie Benzin oder Diesel. Methanol ist der chemisch einfachste Alkohol und wird heute fast ausschließlich aus Erdgas gewonnen. Denkbar ist auch, die Substanz aus Abfällen oder aus nachwachsenden Rohstoffen herzustellen. An Bord des NECAR 5 wird aus dem Methanol der Wasserstoff für die Brennstoffzelle erzeugt. Dazu wird der Alkohol mit Wasser verdampft und in den Reformer geleitet. Dort strömt das Gemisch über den BASF-Katalysator, der aus Kupfer- und weiteren Metalloxiden besteht. Bei einer Betriebstemperatur von 200 bis 350 ° Celsius werden Methanol und Wasser umgesetzt zu Wasserstoff und Kohlendioxid. Das Gasgemisch wird nun in der Brennstoffzelle zur Erzeugung elektrischer Energie eingesetzt. Insgesamt entsteht bei diesem Prozess deutlich weniger Kohlendioxid als in Verbrennungsmotoren.

Eine Neuentwicklung beim NECAR 5 ist der ATR-Reaktor (die Abkürzung steht für Autotherme Reformierung). Dieser "Anlasser" - er enthält ebenfalls den Katalysator der BASF - macht das Auto kaltstartfähig. Das Methanol wird hier zusammen mit Wasser und Luft teilweise zu Wasserstoff reformiert und teilweise verbrannt. Dadurch wird das Antriebssystem innerhalb kurzer Zeit - ähnlich wie früher bei einem Diesel - auf die volle Betriebstemperatur gebracht.

BASF bereitet großtechnische Produktion des Katalysators vor

Die Entwicklung von High-Performance-Katalysatoren als Reaktionsbeschleuniger für großtechnische Prozesse ist eine Kernkompetenz der BASF. Doch während Katalysatoren normalerweise darauf ausgerichtet werden, bei eng umrissenen Druck- und

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