Das ZBT hat mit dem IWW Zentrum Wasser in Mülheim an der Ruhr die Emissionen von per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS) im Produktwasser von Brennstoffzellenfahrzeugen untersucht. Bisher gab es laut dem Forschungszentrum kaum umfassende Untersuchungen zu den Emissionen aus Brennstoffzellen unter realen Betriebsbedingungen. Die Studie analysierte das Produktwasser hinsichtlich 17 verschiedener PFAS.
Die Messungen ergaben Unterschiede zwischen leichten und schweren Fahrzeugen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Konzentrationen in leichten Fahrzeugen gering sind, während sie in schweren Fahrzeug erhöht auftreten. Die Forschenden analysierten das Produktwasser von drei Fahrzeugen. Bei leichten Brennstoffzellenfahrzeugen ermittelten sie PFAS-Konzentrationen zwischen 0,024 und 0,082 µg/L. Schwere Fahrzeuge erreichten Werte bis 1,33 µg/L. Dabei konnten zwischen zwei und fünf unterschiedliche PFAS pro Fahrzeug nachgewiesen werden, darunter 6:2 Fluortelomersulfonsäure (6:2 FTS), Perfluorbutansäure (PFBuA) und Perfluorhexansäure (PFHxA).
Dennoch bleiben alle gemessenen Werte unter den aktuellen deutschen bzw. europäischen Grenzwerten für Grund- und Trinkwasser. Die Messwerte unterstreichen laut dem ZBT trotzdem die Notwendigkeit weiterer qualitativer und quantitativer Untersuchungen zur Minimierung von PFAS-Emissionen. Deshalb plant das ZBT weitere Forschung in dem Bereich. Zukünftige Untersuchungen sollen sich darauf konzentrieren, die genauen Quellen der Emissionen innerhalb der Brennstoffzelle zu identifizieren.
Keine unmittelbare Umweltgefährdung nachgewiesen
Die Ergebnisse der Studie lassen darauf schließen, dass die PFAS-Emissionen aus Brennstoffzellen keine unmittelbare Umweltgefährdung darstellen. Die EU plant aufgrund möglicher Umwelt- und Gesundheitsrisiken strengere Regulierungen für diese Stoffklasse. Diese zukünftig strengeren Regulierungen stellen die Technologie vor Herausforderungen. Denn PFAS-Verbindungen sind essentiell für PEM in Brennstoffzellen. Die Membranen enthalten perfluorsulfonsäurehaltige Ionomere (PFSA) und Polytetrafluorethylen (PTFE). Eine gezielte Weiterentwicklung von Materialien und Betriebsstrategien ist daher erforderlich. Die Forschenden eine Möglichkeiten zur Reduktion, etwa durch Materialsubstitution oder technische Filtermethoden, entwickeln.
Die Ergebnisse der Untersuchungen erschienen im Journal of Power Sources Advances.
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