Jülich - Die Metalllegierung Crofer 22 APU
ermöglicht erstmals die Serienproduktion von so genannten
Interkonnektoren für Brennstoffzellen. Diese zentralen Bauelemente einer
Hochtemperatur-Brennstoffzelle verbinden die kleinen Einheiten zu einer
leistungsfähigen Großeinheit (Stack). Entwickelt wurde die Legierung von
einem Wissenschaftlerteam des Forschungszentrums Jülich
http://www.fz-juelich.de unter der Leitung von Willem Quadakkers. Bisher
war es nicht möglich, die Interkonnektoren kostengünstig und mit den
gewünschten elektrischen Eigenschaften aus metallischen Legierungen
herzustellen.
"Die Anforderungen an das Material sind zum Teil widersprüchlich",
erklärt Willem Quadakkers. Aufgrund der Betriebstemperaturen von rund 900
Grad Celsius ist ein hoher Chromanteil erforderlich, der auch die
Lebensdauer der Interkonnektoren verlängert. Allerdings dampft das Chrom
bei den hohen Temperaturen ab und vermindert die Leistungsfähigkeit der
Brennstoffzelle drastisch. Dieses Problem sei nun durch eine Art
"Selbstversiegelung" gelöst. Sobald die Brennstoffzelle aktiv wird,
bildet sich auf der Oberfläche der Interkonnektoren eine Schutzschicht
aus Chrom-Manganoxid, die die Chromabdampfung verhindert. Ausschlaggebend
dafür ist unter anderem die Beimischung des chemischen Elements Lanthan.
Weitere Legierungselemente sind Mangan und Titan.
Einsatzgebiet des Hightech-Materials ist unter anderem die
Automobilindustrie. BMW erprobt das Material bereits in Prototypen. Die
Brennstoffzellen benötigen zur Erzeugung der gleichen Menge elektrischer
Energie nur etwa die Hälfte des Kraftstoffs, der verbraucht wird, wenn
die Stromerzeugung den "Umweg" über Motor, Lichtmaschine und Batterie
nimmt. Zunächst ist geplant, die Brennstoffzelle mit Benzin zu betreiben.
Der Wasserstoff wird dann über einen Reformer aus dem Benzin gewonnen
(Brennstoffzellen nutzen Wasserstoff zur Erzeugung von elektrischer
Energie). Trotzdem werde aber der Kohlendioxidausstoß des Fahrzeugs
dadurch deutlich verringert. Entwicklungspartner ist der Stahlkonzern
ThyssenKrupp, der die Legierung herstellt.
