(Mainz) – Das Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM arbeitet an einem neuartigen Methanol-Reformer. Methanol lasse sich nicht nur deutlich leichter transportieren als Wasserstoff, sondern auch nahezu unbegrenzt aufbewahren. Grüner Wasserstoff könnte beispielsweise in sonnenreichen Gegenden hergestellt, in Methanol umgewandelt, transportiert und wieder zu Wasserstoff reformiert werden, erklären die Wissenschaftler. Zudem biete Methanol mit etwa 4,8 Kilowattstunden Energiegehalt pro Liter eine sehr hohe Energiedichte – mehr als bei komprimiertem Wasserstoff.
Abrieb verschmutzt die Brennstoffzelle
Allerdings gebe es „bei herkömmlichen Reformern noch einige Probleme“, so die Forscher. Die für die Reaktion benötigten Katalysatoren bestünden aus Kupfer-Zink-Oxid-Pulver, das zu Pellets gepresst in den Reaktor geschüttet werde. Bei dem Prozess entstehe Abrieb, der die Brennstoffzelle verschmutze. 
Zudem werde das Katalysator-material nicht vollständig ausgenutzt und die Reaktion laufe bei vergleichsweise tiefen Temperaturen recht langsam ab. Überdies werde Wärme zugeführt, dies senke den Wirkungsgrad.
Neuer Reformer mit Edelmetall
Der für mobile Anwendungen entwickelte neue Reformer der Forscher benötige nur ein Sechstel, also rund 17 Prozent, des Platzes eines handelsüblichen Reformers in der vergleichbaren Leistungsklasse. Nach Angaben von Gunther Kolb, stellvertretender Institutsleiter und Bereichsleiter am Fraunhofer IMM habe man auch die Technologie optimiert: „Wir setzen auf edelmetallhaltige Katalysatorbeschichtungen, bei denen keinerlei Abrieb entsteht – ähnlich wie beim Autokatalysator.“ Dies bedeute einen geringeren Materialbedarf, womit die Kosten sänken.
Die Reaktoren ließen sich ähnlich herstellen wie Hochdruckwärmetauscher für Kraftfahrzeuge. Somit könnten „etablierte und massentaugliche Prozesse genutzt werden“, heißt es in einer Mitteilung.
Prototyp mit 35 Kilowatt Leistung bis Mitte 2022
Derzeit erstellen die Forscher einen Prototyp mit einer Leistung von 35 Kilowatt, der Mitte 2022 fertig sein soll. „Das Projekt ist längerfristig angelegt, testweise werden verschiedene Prototypen in Landfahrzeuge integriert“, sagt Kolb. Für die maritime Anwendung entwickeln die Wissenschaftler einen Reformer mit einer Leistung von 100 Kilowatt. Zudem sei denkbar, die Reformer, die derzeit aus Stahl gefertigt würden, aus Leichtbaumaterialien wie Titan zu produzieren.
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Prototyp eines Fünf-Kilowatt-Methanolreformers des Fraunhofer IMM (Ausschnitt). © Fraunhofer IMM
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Ablauf des Prozesses der Umwandlung von Methanol in Wasserstoff. © Fraunhofer IMM
