Produktion von grünem Wasserstoff

Investmentchance: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) auf dem Weg zum CO2-freien Fliegen

GoldGeldWelt Redaktion - 04.03.2022

Der Flugverkehr soll emissionsfrei werden: Darüber tauschten sich kürzlich im Rahmen der Fachkonferenz „E2Flights“ Vertreter von Industrie und Luftfahrt aus. Ein Weg zum klimaneutralen Fliegen wären industriefähige Systeme, dank derer sich Flugzeuge mit Wasserstoff betanken lassen. Das bezieht sich vorzugsweise natürlich auf „grünen“ Wasserstoff, also solchen, der seinerseits mit Ökostrom und auf nachhaltigem Weg gewonnen wurde. An dieser Stelle kommt H2-SPHERE ins Spiel, die frisch gegründete Tech-Tochterfirma von Cerro de Pasco Resources Inc. (CSE: CDPR, WKN: A2N7XK). Das junge Unternehmen hat soeben eine Vereinbarung mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) unterzeichnet. Gemeinsam soll ein „grünes“ Wasserstoff-Produktionsverfahren entwickelt werden.

CO2-Einsparungen über den Wolken

Flugzeuge gelten im Mainstream als „Klimakiller“ – der Betrieb konventioneller Flugzeugmotoren mit fossilen Brennstoffen (Kerosin ist ein Destillationsprodukt aus Rohöl) erzeugt deutliche CO2-Emissionen. Bricht man den CO2-Ausstoß pro Person herunter, entsteht beim Fliegen gemäß einem Rechner von Quarks.de mit 21,1 kg genauso viel CO2 pro 100 km wie bei einer Autofahrt mit einer Person und einem angenommenen Verbrauch von 7,6 Liter Benzin.

Das Flugaufkommen weltweit steigt in der Tendenz immer weiter – es verdoppelt sich im Schnitt alle 15 Jahre, während die Effizienzsteigerung moderner Flugzeuge diese Entwicklung bezüglich CO2-Bilanz nicht ausgleichen.

Flächendeckende Emissionseinsparungen – idealerweise Klimaneutralität – in der kommerziellen Luftfahrt würden einen wichtigen Beitrag zum Erreichen der Klimaziele im Sinne des „Green Deal“ leisten. Prognosen des DLR untermauern, dass der Flugverkehr bis zum Jahr 2050 tatsächlich klimaneutral werden könnte. Dafür benötigen die Flieger allerdings innovative Antriebssysteme, die z.B. alternative Kraftstoffe wie Wasserstoff verwerten könnten.

Neue Generationen von Flugzeugantrieben

Bei künftigen klimafreundlichen Flugzeugen stehen neben veränderten Bauweisen wie Leichtbaustrukturen und aerodynamischen Neugestaltung von Rumpf- und Tragflächenform neue Antriebstechnologien im Fokus. Ein Teil der Forschung konzentriert sich dabei, analog zur Entwicklung beim Personenkraftfahrzeug am Boden, auf Elektroantriebe. Erste Flugzeug-Prototypen dieser Art sind bereit erfolgreich in der Luft und beweisen, dass Elektro-Flugzeuge durchaus eine Zukunftsperspektive darstellen - allerdings realistisch betrachtet, nur für den Regionalstreckenbereich beziehungsweise für Kleinflugzeuge.

Elektrizität aus Batterien erweist sich für Mittel- und Langstreckenflüge sowie große Passagiermaschinen als ungeeignet: Ein Flugzeug lässt sich in der Luft nicht so einfach nachladen, der Ladevorgang am Boden würde Zeit beanspruchen, die im Flugbetrieb meist nicht verfügbar ist. Die vielversprechende und wesentlich tauglichere Alternative für die kommerzielle Luftfahrt: Wasserstoff.

Abheben mit Wasserstoff: die Technik

Um künftig auch größere Verkehrsflugzeuge und Langstreckenflieger „klimafreundlich“ betanken zu können, forscht das DLR zurzeit an Elektro-Systemen, die Wasserstoff als Treibstoff mit hoher Energiedichte nutzen können. Die Forschenden erproben in enger Zusammenarbeit mit ihren Partnern in der Industrie entsprechende neue Brennstoffzellenantriebe, die Leistungen bis zu 1,5 Megawatt erbringen könnten. Dabei werden, teils bereits unter Realbedingungen, mit superpräzisen Simulationsverfahren und unter Zuhilfenahme virtueller Systeme sowohl die Triebwerke als auch die für den Einsatz von Wasserstoff benötigte Infrastruktur untersucht und getestet. Geforscht wird darüber hinaus an kompakten Wasserstoffspeichern und der anhängenden Infrastruktur.

Wasserstoff könnte im Rahmen eines hybrid-elektrischen Antriebs zum Beispiel in Gasturbinen zum Einsatz kommen. Dabei würden die Turbinen die Propeller unmittelbar antreiben oder über Generatoren Strom erzeugen. Diese Funktionsweise würde es ermöglichen, den getankten Wasserstoff gemäß der konkreten Flugsituation aufzuteilen und die Reichweite bestmöglich auszureizen.

Wasserstoff als Treibstoff für Flugzeuge einsetzen zu können, würde zugleich neue Anforderungen an die Versorgung und die damit verbundenen Betriebsabläufe stellen. Das DLR kann sich hierbei grundsätzlich an den jahrzehntelangen Erfahrungen orientieren, die hinsichtlich Erzeugung, Speicherung und Nutzung bereits mit Wasserstoffgroßanlagen aus der Raumfahrtforschung bestehen.

Das Potenzial von Wasserstoff

Attraktiv am Wasserstoff ist, dass sich mit einem funktionstüchtigen Tank- und Antriebssystem Emissionen des Flugzeugs vollständig vermeiden ließen. Die große Herausforderung besteht darin, praxistaugliche Lösungen für konstruktionsrelevante Parameter wie Volumen, Gewicht und die Integration eines entsprechend großen Tanks in die Maschine zu finden. Des Weiteren sind natürlich besondere Sicherheitsvorkehrungen zu berücksichtigen.

Sind diese Fragen geklärt und technisch umgesetzt, wäre in mittelfristiger Perspektive Wasserstoff vor allem für den Kurz- und Mittelstreckenbereich eine erstrebenswerte und durchaus realistische Alternative zum Kerosin. Das DLR hat sich zum Ziel gesetzt, in den kommenden fünf Jahren eine solche sichere Wasserstoff-Verbrennung hinsichtlich der Tauglichkeit für kommerzielle Luftfahrt zu erforschen und vorzubereiten.

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H2-SPHERE unterzeichnet exklusiven Entwicklungsvertrag mit dem DLR

Teil der ganzheitlichen Erforschung der Wasserstoff-Option für Flugzeuge sind natürlich die „grünen“ Gewinnungsmethoden. In Form der H2-SPHERE GmbH, Tochterfirma von Cerro de Pasco Resources, steht dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) nun ein kompetenter Projektpartner zur Seite. Das Unternehmen unterzeichnete jüngst eine exklusive Vereinbarung mit dem DLR. Gegenstand des Abkommens ist die Entwicklung eines Verfahrens, mit dem sich aus Bergbauabfällen „grüner“ Wasserstoff (und kommerziell nutzbare Nebenprodukte) gewinnen lassen.

Vorgesehen ist ein zweiphasiges Vorgehen. Dabei wird das DLR zunächst innerhalb von sechs Monaten einen Untersuchungsbericht erstellen, auf dessen Grundlage im Anschluss von H2-SPHERE Labortests durchgeführt werden. Ziel ist, eine Blaupause für eine industrielle Produktion zu erstellen.

Die konkrete Zusammenarbeit besteht dabei zwischen H2-SPHERE und der Abteilung für solarchemische Verfahrensentwicklung des in Jülich und Köln ansässigen Institute of Future Fuels. Dieses Institut wurde vom DLR eigens gegründet, um die Entwicklung chemischer Speichersysteme (gemeint sind Brennstoffe wie eben Wasserstoff“) zu priorisieren.

Bergbauabfälle in Peru könnten Milliarden Wert sein

Prof. Dr. Bernhard Dold, Geschäftsführer von H2-SPHERE, erforscht seit vielen Jahren saure Grubenwässer (AMD, acid mine drainage) in Südamerika. Der lokal bestens vernetzte Wissenschaftler bringt heute als Chief Technology Officer von Cerro de Pasco Resources (CSE: CDPR, WKN: A2N7XK), der Muttergesellschaft von H2-SPHERE, jede Menge know-how zur Lösung lokaler Umweltproblematiken mit.

Das Ressourcenmanagement-Unternehmen Cerro De Pasco Resources Inc. mit Sitz in Saint-Sauveur (Québec) wurde im Jahr 2012 gegründet und ist seit 2018 börsennotiert. Die Firma konzentriert sich vorrangig auf die Erschließung der Konzession „El Metalurgista“ nahe der Tagebaumine „Cerro de Pasco“ in Zentral-Peru; darin enthalten sind Pyrit-haltige Abraumhalden jener Mine, auf denen demnächst systematische Explorationsbohrungen aufgenommen werden.

Pyrit (Schwefelkies) ist für die Umwelt sehr problematisch, denn in natürlicher Reaktion entstehen daraus stark schwefelsäurehaltige AMD. Professor Dold will in Zusammenarbeit mit dem DLR eine kontrollierte Pyrit Oxidation entwickeln und daraus großskalige industrielle Anwendungen ableiten, mit denen aus Bergbau-Abfall ein wertvoller Schatz wird, aus dem grüner Wasserstoff und weitere kommerziell nutzbare Nebenprodukte gewonnen werden können.

Die chemischen Reaktionen für diesen Prozess sind bekannt. Bis die kommerzielle Nutzung etabliert ist, werden wohl Jahre vergehen, doch das Potenzial dieser Unternehmung ist enorm:

Mit den Techniken, die im Vereinbarungsrahmen zwischen DLR und H2-SPHERE enthalten sind, wäre eine Aufbereitung von bis zur Hälfte des Materials, das derzeit auf den Halden „Quiulacocha“ und der Lagerhalde „Exelsior“ verfügbar ist, denkbar - das sind insgesamt an die 180 Millionen Tonnen. Bei einem Preis für grünen Wasserstoff von 3 USD/kg lässt sich anhand der Reaktion ein Wasserstoff-Wert (ohne sonstige Nebenprodukte) von mehreren Milliarden USD ableiten.

Aus solchen Abfällen erzeugter Wasserstoff wäre gleich in mehrfacher Hinsicht umweltfreundlich und könnte als „doppelt-grün“ bezeichnet werden. Grüner Wasserstoff aus Peru könnte sich laut Guy Goulet, CEO von Cerro de Pasco Resources als Hauptbrennstoff für den Bedarf der Bergbauindustrie vor Ort in Peru, aber auch an anderen Orten entwickeln. Auch die Bergbauwirtschaft verstärkt im Zuge des Klimaschutzes und des allgemeinen ESG-Trends vielerorts ihre Bemühungen, möglichst emissionsfrei zu produzieren. Tatsächlich hat dieser Industriezweig bei der Förderung und Verarbeitung von Bodenschätzen einen erheblichen Anteil am weltweiten CO2-Ausstoß.

Fazit: Hervorragende Investmentmöglichkeit mit grünem Wasserstoff

Ob für den Bergbau oder als Flugtreibstoff der Zukunft: Umweltfreundlich produzierter Wasserstoff, der schwere Maschinen antreibt und zugleich noch umweltkritische Stoffe aus Abfällen eliminiert, ist für Investoren hochinteressant.

Das Engagement eines so renommierten Partners wie dem DLR in die Technologieforschung beweist, wie ernst das Thema Wasserstoff, dessen umweltfreundliche Produktion und Einsatz genommen wird und in welchem Maße es in Sachen „Green Deal“ in das Klimaziel bereits eingepreist ist.

Quelle: DLR

H2-SPHERE und die Mutter Cerro de Pasco Resources bieten hier eine ausgezeichnete Gelegenheit, frühzeitig in eine Zukunftstechnologie zu investieren, die weit über die Luftfahrt hinaus steigende Bedeutung haben wird.

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Wer an der Aktie von Cerro de Pasco Resources Inc. Interesse hat, findet diese an der kanadischen Canadian Securities Exchange (CSE) unter dem Kürzel CDPR und an deutschen Börsen unter der WKN ​A2N7XK. Weitere Informationen gibt es auf der Unternehmenshomepage und auf www.goldgeldwelt.de.

Weitere relevante Beiträge zu diesen Themen finden Sie unter  DLRWasserstoffH2-SphereCerro de Pasco ResourcesCO2Klimaschutz  und  Luftfahrt .

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