Nach dem Vorbild der Natur: Edelmetallfreie Katalysatoren für Brennstoffzellen

Brennstoffzellen gelten zwar als grüne Technologie, sind aber durchaus verbesserungswürdig. Bis heute enthalten sie Katalysatoren aus Platin – obwohl das Edelmetall nicht nur knapp und teuer ist, sondern häufig unter bedenklichen Bedingungen abgebaut wird. FLAME-Professorin Dr. Ulrike Kramm und ihr Mitarbeiter Markus Kübler aus dem Fachbereich Chemie beschäftigen sich in ihrem Pioneer Fund-Projekt mit edelmetallfreien Katalysatoren für Brennstoffzellen. Sie ähneln unserem roten Blutfarbstoff und bestehen wie das Biomolekül aus Kohlenstoff, Stickstoff und Eisen. In die Stickstoff-Kohlenstoff-Strukturen können auch andere Metalle eingebunden sein.

Für laborübliche Mengen der Katalysatoren haben die TU-Forschenden bereits ein Herstellverfahren entwickelt. Die Gewinnung im größeren Maßstab sollte prinzipiell kein Problem sein, aber diverse Reaktionsparameter müssen dafür angepasst werden. Damit wollen sich Kramm und Kübler im Rahmen des Pioneer Fund-Projekts beschäftigen. Außerdem rückt die Nutzung der neuen Katalysatoren noch stärker in den Fokus. So sind unter anderem Langzeitversuche zur Stabilität geplant. Sie sollen deutlich über die bisherigen Experimente hinausgehen, die nur 24 Stunden oder wenige Tage dauerten.

„Mit der Unterstützung des Pioneer Fund wollen wir zunächst Betriebsbedingungen betrachten, wie sie bei kleineren Einheiten zur mobilen Stromversorgung Anwendung finden“, sagt Kramm. Als Beispiel nennt sie Brennstoffzellenmodule zur Energieversorgung beim Camping, weist aber darauf hin, dass ihre Forschung zur Elektromobilität ebenfalls von diesen Daten profitiert. Sie achte stets darauf, betont Kramm, das „große Ganze im Blick zu behalten“. Dabei hilft ihr nun der Pioneer Fund, denn mit den Mitteln kann ihr Team gewisse Aspekte vertiefen und zugleich den Blickwinkel erweitern.

Weitere bewilligte Forschungsprojekte und Informationen zum Pioneer Fund finden Sie auf den Seiten der TU Darmstadt.