Eisen statt Kohle zur Energiegewinnung

Ein Forschungsfeld, auf das sich die TU Darmstadt konzentriert, ist Energie und Umwelt (Energy and Environment). Mit dem Video „Chemische Energieträger“ macht die Universität nun auf ihre innovative Forschung zu chemischen Energiespeichern wie Wasserstoff und dem bisher wenig beachteten chemischen Element Eisen aufmerksam. „Wir an der TU Darmstadt verstehen die Forschung zur Energiewende als einen gesellschaftlichen Auftrag“, betont die Präsidentin Professorin Tanja Brühl. „Unser Ziel ist die Transformation der Energiesysteme.“

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TU Darmstadt mit ihrer Expertise in Elektrochemie und Thermochemie sind überzeugt, dass sowohl Wasserstoff als auch Eisen besonders leistungsfähige Optionen sind. „Wasserstoff als Energiespeicher ist ein entscheidender Baustein für das Gelingen der Energiewende. Durch den Kohleausstieg ergeben sich zusätzlich für Eisen ganz neue Perspektiven“, sagt Professor Christian Hasse, Leiter des Fachgebiets Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme.

Wasserstoff und Eisen sind für die Speicherung regenerativ erzeugter Energie aus Wind und Sonne und den zeitlich flexiblen und effizienten Transport zum Stromverbraucher bestens geeignet. So könnte auch der Rohstoff Eisen für einen CO2-freien Energiekreislauf eingesetzt werden. Würden vorhandene Kohlekraftwerke umgerüstet und künftig mit Eisen betrieben, fiele bei der Verbrennung kein klimaschädliches Kohlendioxid an. Zurück blieben lediglich Eisenoxide (Rost), die sich mit regenerativer Energie wieder zu Eisen reduzieren lassen.

„Dieser Weg ermöglicht einen schnellen Umstieg, gewährleistet Versorgungssicherheit und spart Kosten für den Aufbau gänzlich neuer Infrastrukturen ein“, sagt Professor Andreas Dreizler, Leiter des Fachgebiets Reaktive Strömungen und Messtechnik und Sprecher des DFG-Sonderforschungsbereichs/Transregio „Turbulente, chemisch reagierende Mehrphasenströmungen in Wandnähe“.

Die Materialwissenschaftlerin Professorin Ulrike Kramm, die zu „grünen“ Elektrokatalysatoren forscht und 2020 mit dem Heinz Maier-Leibnitz-Preis ausgezeichnet wurde, sagt: „Wir sind von der Idee der CO2-freien Energiekreisläufe überzeugt. Um sie zu realisieren, brauchen wir weitere, ganzheitliche Forschung.“ Die TU Darmstadt will dazu auch Fragestellungen wie ökonomische Kriterien, gesellschaftliche Akzeptanz, internationale Verflechtungen und den Reifegrad technischer Lösungen einbeziehen, die in Summe für die Bewertung der neuen Technologien relevant sind.

Positionspapier

Die TU-Ingenieurwissenschaftler Professor Andreas Dreizler und Professor Johannes Janicka zählten in diesem Sommer zu den Initiatoren eines Positionspapiers, das über 50 Professoren und Professorinnen von führenden deutschen Universitäten und außeruniversitären Forschungseinrichtungen unterzeichneten. Darin empfehlen sie eine technologieoffene Herangehensweise auf dem Weg zu einem globalen klimaneutralen Energiesystem und weisen auf die Chancen der Nutzung chemischer Energieträge hin. Diese seien neben der elektrochemischen Energiewandlung unverzichtbar für die künftige sichere Stromerzeugung und Energieversorgung. Lesen Sie hier das Positionspapier.

Bild oben: Würden vorhandene Kohlekraftwerke umgerüstet und künftig mit Eisen betrieben, fiele bei der Verbrennung kein klimaschädliches Kohlendioxid an. Foto: Pixabay/Blende12