Das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) und das Darmstädter Climate-Tech-Startup Magnotherm haben nach eigenen Angaben Europas ersten Demonstrator einer magnetisch gekühlten Wasserstoffverflüssigungsanlage in Betrieb genommen. Die im Rahmen des EU-Projekts HyLICAL entwickelte Pilotanlage nutzt den magnetokalorischen Effekt. Sie soll damit deutlich energieeffizienter arbeiten als herkömmliche Kompressor-basierte Systeme. Dies meldeten die Partner am Mittwoch (3. September).
„Unsere magnetische Kältetechnologie bedeutet eine neue Art der klimafreundlichen und energieeffizienten Kältetechnik, ganz ohne Kompressoren und umweltschädliche Kühlgase“, erklärte Magnotherm-CEO Timur Sirman. Die Technologie könne die benötigte Climate-Tech-Transformation innerhalb der Kälteindustrie entscheidend beschleunigen.
Verflüssigungskosten unter 1,50 Euro angepeilt
Das Herzstück der Pilotanlage bildet ein 19-Tesla-Supraleitungsmagnet, der in den Boden des Hochfeld-Magnetlabors Dresden (HLD) eingelassen ist. Zum Vergleich: Moderne MRT-Geräte in der Medizin verwenden nach Angaben der Unternehmen Magnete mit einer Stärke von 1,5 bis 3 Tesla. Die Anlage haben Dr. Tino Gottschall (HZDR) und Thomas Platte (Magnotherm) in einem Joint Lab auf dem Campus Rossendorf aufgebaut.
„Mit dem Magnotherm-Gemeinschaftslabor am HZDR wollen wir die Verflüssigungskosten im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen auf unter 1,50 Euro pro Kilogramm Wasserstoff senken“, so Gottschall laut Mitteilung. Seine langfristige Vision: Eine Anlage, die täglich 5.000 Kilogramm flüssigen Wasserstoff produziert.
Der magnetokalorische Effekt tritt auf, wenn spezielle Materialien wie Lanthan-Eisen-Silizium-Legierungen in ein Magnetfeld gebracht werden. Je nach Ausrichtung der magnetischen Momente können die metallischen Materialien dabei einen plötzlichen Temperaturabfall oder -anstieg verursachen. Mit diesem Prinzip lässt sich Wasserstoff nach einer Vorkühlung mit flüssigem Stickstoff auf minus 253 Grad Celsius kühlen.
Strategische Partnerschaft seit 2023
Das nächste Ziel der Forscher ist es laut HZDR, die Effizienz zu steigern. So wollen sie langfristig 100 Kilogramm flüssigen Wasserstoff pro Tag produzieren. Dies soll die Skalierbarkeit der Technologie für den industriellen Einsatz demonstrieren. Das HyLICAL-Projekt zielt auf Effizienzsteigerungen von 30 bis 50 Prozent gegenüber herkömmlichen Verfahren.
HZDR und Magnotherm arbeiten seit 2023 zusammen. Das 2019 als Spin-off der TU Darmstadt gegründete Unternehmen hat 2024 eine zweite Betriebsstätte auf dem Campus Rossendorf eröffnet.
Das EU-Projekt HyLICAL wird von der Europäischen Union und der Clean Hydrogen Partnership kofinanziert und soll die magnetokalorische Wasserstoffverflüssigung vom Labor-Proof-of-Concept (TRL 3) zum Prototyp-Demonstrationsstadium (TRL 5) skalieren.
