Russland "begräbt" seine Wasserstoffenergie

25.08.2009 — Analyse

Das Uraler Elektrochemische Kombinat bot dem Staat, bis 2020 eine Massenproduktion der Wasserstoffenergiequellen zu organisieren. In Russland hat sich der Investitionsmechanismus der wissensintensiven Projekte allerdings nicht herausgebildet. Die Experten meinen, dass es einer der Hauptgründe dafür ist, warum das Land die Entwicklungen von Weltrang verliert.

Mit der Wasserstoffenergie befasst sich Russland seit langem. Schon 1971 wurde das energiegenerierende Wasserstoff-Sauerstoff-System für ein Mondraumschiff entwickelt, das auf der Erde getestet wurde und raumfahrtbereit war. Das System entwickelte sich aus dem Verfahren zur Uranisotopentrennung, auf dessen Grundlage die Fachleute des Uraler Elektrochemischen Kombinats (UEIP) die Nickel-Wasserstoff-Akkus und elektrochemische Energieerzeuger entwickelten. Eine der Akkumodifikationen auf dem Satelliten Jamal-100, über den die Rundfunk- und Fernsehsendungen ausgestrahlt werden, funktioniert auf der Erdumlaufbahn bereits seit zehn Jahren. Die zweite Akkumodifikation ist auf dem Satelliten Sterch installiert, der Ende Juli 2009 auf die Umlaufbahn gebracht wurde. Der Vorteil dieser Geräte besteht darin, dass sie des Kohlenwasserstoff-Treibstoffs nicht bedürfen, ökologisch rein sind und gegenüber den herkömmlichen Energiequellen einen höheren Wirkungsgrad besitzen.

Das Uraler Elektrochemische Kombinat betrachtet als Anwendungsbereich seiner Geräte nicht nur die Weltraumtechnik allein. In den 90er Jahren modernisierten die Profis den elektrochemischen Energieerzeuger Foton, der speziell für den Raumschiff Buran entwickelt wurde, und installierten ihn auf einem Auto. Weitere Demonstrationen der Möglichkeiten des Energieerzeugers wurden allerdings nicht angegangen: Ein Öko-Auto können sich die meisten russischen Bürger einfach nicht leisten. Ein Kilowatt kostet bei diesem Auto zwischen 10.000 und 25.000 Euro (bei der durchschnittlichen Motorstärke von 60 kW).

Die Experten behaupten, dass man den Preis für ein "Wasserstoff-Auto" jedoch reduzieren könnte, nämlich durch Gebrauch von billigeren Werkstoffen und Katalysatoren aus unedlen Metallen sowie durch eine gewisse Vereinfachung der Konstruktion. Boris Pospelow, führender Ingenieur des Werkes für elektrochemische Energiewandler des Uraler Elektrochemischen Kombinats, behauptet allerdings, dass die besten Köpfe der Welt in den letzten 20 Jahren den Kilowattpreis nicht reduzieren konnten. Für die Massenproduktion der Elektroautos reichen außerdem einfach die Platinvorräte nicht aus. Deswegen geht die Welt nach der Meinung des Experten einen falschen Weg.

Die Fachleute des Uraler Elektrochemischen Kombinats haben gerechnet, dass die Energieerzeuger auf alkalischen Brennstoffzellen um 20 Prozent billiger als die weltweit gebrauchten polymeren Generatoren sind. Künftig werden die alkalischen Energieerzeuger auch auf Katalysatoren aus unedlen Metallen arbeiten können. Die Lebensdauer so eines Energieerzeugers ist um das Fünffache höher als die eines polymeren. Laut Berechnungen kann der Kilowattpreis bei der Massenproduktion der neuen Energiequellen mit einer Gesamtkapazität von 5 MW im Jahr von 10.000 auf 3.000 Euro reduziert werden. Bis 2020 kann man nach der Meinung von Boris Pospelow bei der weiteren Massenproduktion den Kilowattpreis auf unter 1.000 Euro senken.

Die Entwickler sind sich aber im Klaren, dass ein Wasserstoff-Elektroauto unsere Straßen nicht bald befahren wird. Man hat erstens den Kilowattpreis wesentlich zu reduzieren, zweitens ein Netz von Wasserstoff-Tankstellen aufzubauen und drittens das Problem der Wasserstoff-Erzeugung und -Aufbewahrung zu lösen. Nikolai Batalow, Leiter des Labors des Instituts für Hochtemperatur-Elektrochemie, berichtet, dass die Herstellung des Wasserstoffs aus dem Erdgas das billigste und dabei aber ein ziemlich schmutziges Verfahren ist. Die Elektrolyse (Wasserzersetzung) ist sauberer und teurer.

Michail Bashenow, Leiter des technischen Entwicklungsbüros des Werkes für elektrochemische Energiewandler des Uraler Elektrochemischen Kombinats, ist davon überzeugt, dass alle Probleme mit der Zeit gelöst werden. Das Wasser kann zum Beispiel mit Hilfe der Solarkollektoren auf den Dächern der Häuser und Einrichtungen zersetzt werden. Ihre Leistung genügt für Auffüllung der Wasserstoff- und Sauerstoffbestände der Notstromanlagen, die für Krankenhäuser, IT-Zentren etc. von großer Bedeutung sind. Die größeren Kraftwerke könnten die Elektrolyse in der Nachtzeit (also bei minderer Auslastung) durchführen.

Leonid Solowjow, stellv. technischer Direktor der Swerdlowsker Filiale des energieproduzierenden Unternehmens TGK-9, nimmt an, dass die nächtliche Elektrolyse in den größeren Kraftwerken nur beim Vorhanden von großen Behältern zum Wasserstoff- und Sauerstoffaufbewahren möglich ist. Der Experte unterstreicht, dass diese Behälter früher oder später jedoch gebaut werden sollten, denn in der nächsten Zukunft werden die Energetiker vom Masut als Reservebrennstoff auf Flüssiggas umschalten müssen. Dafür wird man Behälter mit einem Volumen von mehreren Dutzend Tausenden Kubikmetern brauchen. Im Rahmen dieses Projektes sollte man auch die Wasserstoff-Spreicher errichten, weil dieses Gas besser in einem flüssigen Zustand aufzubewahren sei, so Nikolai Batalow.

Michail Bashenow betont, dass die wirtschaftlichen Projektkennzahlen über kurz oder lang optimiert werden, wenn entsprechende Forschungs-, Entwicklungs- und Prüfungsarbeiten ausgeführt werden. Wichtig ist, dass für diese Entwicklungsarbeiten bereits das Interesse seitens der eventuellen Auftraggeber besteht: Die Amerikaner wollten beispielsweise beim Uraler Elektrochemischen Kombinat die Energiequellen je 5 kW für kleinere Hebe- und Transportanlagen kaufen. Die Uraler haben gerechnet, dass die Produktion ab 1.000 Geräten rentabel ist und dass man dafür entsprechende Produktionsanlagen braucht. Das Kombinat hat dafür kein Geld, die Amerikaner wollten nur fertige Energiequellen beziehen.

Die Entwickler versuchten 2008 eine Staatliche Finanzierung in Höhe von 1,2 Mrd. Rubel bei der staatlichen Korporation Rosnano zu beantragen, weil bei der Produktion der Brennstoffelementen die Nanokatalysatoren verwendet werden. Die Experten erteilten zuerst ein positives Gutachten für die Entwicklung des Uraler Elektrochemischen Kombinats, dann haben die Entwickler des Energieerzeugers aus inoffiziellen Quellen erfahren, dass der Wisscheschaftlich-Technische Rat der Korporation ihre Arbeit schon als negativ bewertet hatte, denn die Entwicklung „den Weltstandards nicht entspricht". Die ganze Ironie besteht darin, dass die Profis des Kombinats ein Gerät mit höheren elektrischen Eigenschaften und Ressourcen entwickelt haben; formal hat der Wisscheschaftlich-Technische Rat Recht: Das Gerät entspricht den Weltstandards nicht.

Die Erfinder können auch von der Regierung Moskaus bis jetzt kein Geld bekommen, die die Entwicklungsarbeiten eines elektrochemischen Energieerzeugers als Energiequelle für die Öko-Verkehrsmittel finanziert. Michail Bashenow sagt, dass die Entwickler diese Geldmittel noch nicht gesehen haben, obwohl die Moskauer Vermittlungsfirmen das ganze Geld bereits bekommen haben. Das alles lässt zum Schluss kommen, dass Russland bisher nicht bereit ist, neue Entwicklungen zu akzeptieren, die künftig eine hohe wirtschaftliche Effizienz versprechen. Die bürokratischen Barrieren können dazu führen, dass das Land eine wertvolle Technologie verliert, an der seit Jahrzehnten gearbeitet wurde.

Sergei Schtscheklein, Leiter des Lehrstuhls für Atomenergie der Uraler staatlichen technischen Universität, ist davon überzeugt, dass die Zeit für die hochwertige Entwicklung des Uraler Elektrochemischen Kombinats noch nicht gekommen sei. Die Beamten werden sich vielleicht in 20 Jahren plötzlich besinnen, wenn die organischen Brennstoffe sehr teuer werden. Zu der Zeit kann Russland schon stark zurückbleiben: Jetzt stellen sich ja die russischen Produzenten kaum vor, wie das Innere eines Fernsehgerätes aussieht. "Ich bin der Meinung, dass man die Entwicklungen des Kombinats keinesfalls aufgeben darf. Wir überholten einst alle im Bereich der Wasserstoffenergie, in den letzten 15 Jahren aber haben wir etwas gebremst. Hier ist es wichtiger, von den Welttrends nicht zurückzubleiben, sonst wird es wie mit den Fernsehern und Autos passieren, wenn wir uns schon kaum vorstellen können, woraus sie bestehen", so Professor Sergei Schtscheklein.

Michail Bashenow ist sicher, man kann die Entwicklungen des Kombinats von unten nicht vermarkten. Über das Buran-Programm, für das der Energieerzeuger speziell entwickelt wurde, wurde ganz oben entschieden und folglich nur deswegen kam es zur Realisierung. Der Wasserstoff-Energieerzeuger ist auch ein großes Projekt sowohl für die Industrie wie auch für das Alltagsleben und gehört daher im staatlichen Rahmen umgesetzt zu werden. Das Hauptproblem ist nach wie vor die Entwicklung eines deutlichen Investitionsmechanismus der neuen wissensintensiven Projekte, der in der kürzesten Zeit schon Profite versprechen könnte.

Wladimir Terlezkij