Neue Beschichtung macht Wasserstofftechnik günstiger
Wasserstoff gilt als Hoffnungsträger der Energiewende. Doch die Technik ist oft noch teuer. Ein Grund sind zentrale Bauteile in Brennstoffzellen. Forschende aus Dresden arbeiten an einer Lösung.
Am Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik wurde eine neue Beschichtung entwickelt. Sie könnte wichtige Komponenten günstiger und zugleich langlebiger machen.
Teures Titan, günstige Alternative
In Brennstoffzellen und Elektrolyseuren kommen sogenannte Bipolarplatten zum Einsatz. Sie leiten Strom und sorgen für die Verteilung von Gasen und Flüssigkeiten.
Bisher bestehen diese Platten oft aus massivem Titan. Das Material ist stabil und korrosionsbeständig, aber teuer. Günstigere Alternativen aus Kunststoff und Graphit gibt es bereits. Doch ihnen fehlt eine schützende Oberfläche.
Genau hier setzt die Forschung an. Die Dresdner entwickeln eine dünne Titanschicht, die auf diese Kompositmaterialien aufgebracht wird. So sollen sie ähnliche Eigenschaften wie Volltitan erhalten.
Auch international ist das ein zentrales Thema. Studien zeigen, dass die Kosten von Wasserstofftechnik stark von solchen Komponenten abhängen. Leichtere und günstigere Materialien gelten als Schlüssel für den breiten Einsatz.
Beschichtung ohne Hitzeschäden
Die Herausforderung liegt im Detail. Die Kunststoffbasis der Platten ist hitzeempfindlich. Klassische Verfahren würden sie beschädigen. Das Team nutzt daher ein spezielles Vakuumverfahren. Dabei wird Titan verdampft und als dünne Schicht abgeschieden. Gleichzeitig wird die Temperatur genau kontrolliert.
So entstehen dichte Schichten mit guter Leitfähigkeit und Schutz vor Korrosion. „Unsere Untersuchungen zeigen, dass sich Komposit-Bipolarplatten mit dünnen Titanschichten funktional so ausstatten lassen, dass sie eine reale Alternative zu massiven Titanplatten werden können – und das bei eingehaltenen Temperaturgrenzen der Polymere“, sagt Stefan Saager, Leiter der Gruppe Beschichtung, Metall und Energietechnik am Fraunhofer FEP.
Die Technik ist so ausgelegt, dass sie später industriell eingesetzt werden kann. Denkbar sind kontinuierliche Produktionsverfahren, bei denen große Mengen beschichtet werden. Damit könnte Wasserstofftechnik günstiger werden. Das ist entscheidend, damit sie sich im Alltag durchsetzt.
