11.02.2019
Die Brennstoffzelle, eine DivaInterview mit Sebastian Altmann, ZAL Hamburg
Gäste willkommen heißen, die alles selbst mitbringen: Fragen, Interesse, Basiswissen. Um dann kurz, anschaulich und nicht ganz bierernst vor Ort zu vermitteln, wozu die Unterrichtstheorie in der Praxis gut ist, das ist die Idee von „90 Minuten MINT“. Ein NAT-Format, das in Zeiten durchgetakteter Stundenpläne und einer verpflichtenden Berufs- und Studienorientierung auch für Oberstufenschüler an Bedeutung gewinnt. Im „Fuel Cell Lab“ der ZAL — Zentrum für Angewandte Luftfahrtforschung — GmbH hat das schon mal gut funktioniert. Projektingenieur Dr. Sebastian Altmann hat Fragen der Physikprofilschüler vom Matthias-Claudius-Gymnasium beantwortet und sie durch einen Teststand namens BILBO geführt. Hinter dem Kürzel steht ein Verbundprojekt mit dem Namen „Brennstoffzellen-Integration im Labor und Betriebs-Optimierung“. Das ZAL testet beispielsweise Systeme aus unterschiedlichen Komponenten, um Herstellern und Anwendern eine Rückmeldung zu geben. Auch NAT wünschte sich eine Rückmeldung und hakte nach.
NAT: Wie fliegen wir zukünftig?
Altmann: Mit dem Lufttaxi zum Flughafen und dann mit dem Elektroflugzeug weiter: Unter dem Stichwort „Urban Air Mobility“ gibt es neue Mobilitätskonzepte, wie zukünftig der Verkehr in der Stadt aussehen soll. Gefragt sind kleine Systeme, die autonom und elektrisch fliegen, um sowohl Emissionen als auch Lärmbelastungen zu reduzieren. Es gibt aber auch generell einen Trend zum elektrischen Fliegen, allein um die Klimaziele allerspätestens bis 2050 zu erreichen. Norwegen hat zum Beispiel angekündigt, bis 2040 alle Inlandsflüge rein elektrisch durchführen zu wollen. Aus unserer Sicht ist da, wie im PKW auch, der Einsatz von Batterien die schlechtere Variante als die Brennstoffzelle mit Wasserstoff, denn Batterien sind in dieser Größenordnung nun einmal schwerer und benötigen viel längere Ladezeiten. Ich persönlich gehe aber davon aus, dass es am Ende eine Mischung aus beidem wird, ein Hybridsystem.
NAT: Warum gibt es noch so wenige Wasserstoff-Drohnen?
Altmann: Das liegt vor allem an den Preisen. Brennstoffzellen sind als Produkte teurer als Batterien, da die Produktionszahlen noch so niedrig sind. Das zweite Thema, das eine Rolle spielt, ist die fehlende Infrastruktur. Wenn etwa der Techniker im Unternehmen vorschlägt, mit der Brennstoffzelle zu arbeiten, befürchtet der Kaufmann im Team, das neue Produkt nicht zu Geld machen zu können, weil es zu wenige Tankstellen gebe. Aber da tut sich inzwischen viel, es gibt Unmengen an Wasserstoff, das Verfahren wird beherrscht und eine Drohne mit Brennstoffzelle kann länger fliegen und größere Lasten tragen. Man kann sagen, je größer das System, desto größer wird der Vorteil der Brennstoffzelle. Bei den Gabelstaplern hat sich das schon herumgesprochen: In den USA werden mittlerweile sehr viele Wasserstoffgabelstapler verkauft.
NAT: „Die Brennstoffzelle ist eine Diva“, wie meinten Sie das?
Altmann: Die Brennstoffzelle kann auf bestimmte Störungen empfindlich reagieren. Da sind Batterien oder auch Verbrennungsmotoren ein wenig robuster, denen ist vieles egal, obwohl es bei ihnen auch Störungen gibt. Aber bei der Brennstoffzelle gibt es ein paar mehr. Das sind dann Bedingungen, die sich unsere Projektpartner im Rahmen von BILBO genau ansehen und die dann gemeinsam diskutiert werden: Was passiert, wenn es eine kurzfristige Unterversorgung gibt oder wenn die Temperatur hoch oder runter geht. Daraus wird im nächsten Schritt eine Strategie erstellt, die solche Fehler zukünftig vermeiden soll. Um die Zuverlässigkeit zu erhöhen, macht man das bei Verbrennungsmotoren ja auch, nur eben schon seit hundert Jahren. Bei einer Messkampagne, wo wir genau die Grenzen der Technologie ausgetestet haben und sie nicht so wollte wie wir, ist dann dieses Zitat gefallen.
NAT: Warum engagieren Sie sich für den Nachwuchs?
Altmann: Wir brauchen in Zukunft Leute aus dem MINT-Bereich, die fit im Kopf sind, sich mit der immer komplexer werdenden Materie auskennen und vor allem Lust auf das Thema haben. Die einfachen Lösungen werden immer weniger, jede neue Iteration (wiederholte Anwendung eines Verfahrens, d. Verf.) wird immer komplizierter, daher versuchen wir die Leute zu begeistern und das Basiswissen aus der Schulphysik oder Chemie in die reale Welt zu transportieren. Ich selbst hatte solche Aha-Effekte erst in meinem Berufsleben, da habe ich verstanden, warum ich im Maschinenbaustudium etwa Technische Mechanik belegen musste. Heute gebe ich gern weiter, warum die Brennstoffzelle eine so spannende, alternative Technologie mit ungeheuer viel Potenzial ist. Und ich kriege auch immer etwas zurück, neue Impulse jenseits ausgetretener Pfade. So fragte ein Schüler, wie sich der Preis für den Passagier entwickeln wird, wenn wir elektrisch fliegen. Ganz ehrlich, darüber habe ich noch nie nachgedacht.
