„UN R134“ ist der unscheinbare Name einer EU-Regelung, die für das Mühlviertler (OÖ) Unternehmen Dorninger Hytronics zum Anlass für eine innovative Entwicklung wurde. Die Vorschrift regelt die Testung von Wasserstofftanks. Aufgrund der Bedingungen, unter denen Wasserstoff gelagert werden muss, handelt es sich dabei um Hochdrucktanks aus Kohlefaser. Die Regelung besagt: Jeder 200. produzierte Tank muss mit 22.000 Betankungszyklen geprüft werden. Das bedeutet, der Tank muss 22.000 Mal unter Hochdruck gesetzt und wieder entlastet werden.

Aktuell 1.780 Euro pro Prüfvorgang

Der Energieaufwand dafür ist wenig überraschend sehr hoch. „Für einen typischen Tank mit 350 Litern Fassungsvermögen sind bei 22.000 Zyklen rund 8.900 kWh Strom nötig. Dabei werden mehr als vier Tonnen CO₂ ausgestoßen, die Kosten betragen, bei einem Strompreis von 20 Cent je kWh, 1.780 Euro“, rechnet man bei Dorninger Hytronics vor. „Setzt sich Wasserstoff als zusätzlicher alternativer Kraftstoff in der Mobilität durch, steigt auch der Bedarf an Wasserstofftanks. Man kann sich leicht vorstellen, wie Stromverbrauch und Energiekosten für das Testen der Tanks dann explodieren“, sagt Geschäftsführer Karl Fischereder.

Energie-und Kostenersparnis über drei Wege

Hier kommt eine mittlerweile patentierte Neuentwicklung des Unternehmens aus Unterweitersdorf in Spiel: Das Verfahren nutzt rückspeisefähige Servopumpen, die die Wasserstofftanks mit einem Gemisch aus Wasser und Festkörperkugeln befüllen und entleeren. Schon die Nutzung von Wasser als Füllmaterial spare 50 Prozent Energie, heißt es vom Unternehmen. Durch den hohen Anteil an Festkörperkugeln müsse dann noch deutlich weniger Wasser verdichtet werden, wodurch der Energiebedarf um weitere 63 Prozent sinke. So komme man gesamt auf rund 80 Prozent Energieersparnis.

Und: „Wenn der Tank wieder entladen wird, kehrt sich die Drehrichtung des Antriebs um, er wird zum Generator. Dieser entnimmt die hydraulische Energie, wandelt sie in elektrische Energie um und führt sie ins Stromnetz zurück“, so Fischereder. Das Ergebnis: nur 0,8 Tonnen CO₂-Ausstoß und 356 Euro Kosten für die 22.000 Prüfzyklen.

Potenziell 65,4 Millionen Euro Ersparnis allein dieses Jahr

Allein dieses Jahr mussten und müssen weltweit etwa 45.000 solche Tanks geprüft werden, was aktuell Test-Kosten von insgesamt rund 80 Millionen Euro entspreche, heißt es von Dorninger Hytronics. Der Geschäftsführer rechnet weiter vor: „Würden alle im Jahr 2025 weltweit produzierten Wasserstofftanks mit dem neu entwickelten Prüfstand geprüft werden, könnten verglichen mit einem Konstantdrucksystem 326 GWh Strom, 146.700 Tonnen CO₂ und 65,4 Millionen Euro an Energiekosten eingespart werden.“ Und die Lösung sei serienreif.

FFG-Förderung für Dorninger Hytronics

Für die Entwicklung holte sich das Unternehmen auch eine sechsstellige Förderung aus dem FFG-Basisprogramm. Unterstützt wurde Dorninger Hytronics dabei auch von der oberösterreichischen Standortagentur Business Upper Austria, die auch den Kontakt zu Forschungspartner Linz Center of Mechatronics hergestellt hatte und beim Patentantrag half.