Revolutionäre Metallherstellung: Forscher sparen 40 Prozent Energie mit Wasserstoff-Technik
Leni Herrmann
Revolutionäre Metallherstellung: Forscher sparen 40 Prozent Energie mit Wasserstoff-Technik
Forschende am Max-Planck-Institut haben ein neues Verfahren entwickelt, mit dem Metalle und Legierungen in einem einzigen, umweltfreundlichen Schritt hergestellt werden können. Im Vergleich zur klassischen Metallurgie spart die Methode bis zu 40 Prozent Energie ein. Zudem vermeidet sie CO₂-Emissionen, indem sie statt Kohlenstoff Wasserstoff als Reduktionsmittel einsetzt.
Das Verfahren funktioniert, indem Erze direkt in einem Reaktor zu verwendbaren Produkten umgewandelt werden. Anders als herkömmliche Methoden kommt es ohne Kohlenmonoxid aus und ist damit sauberer und nachhaltiger. Erfolgreich getestet wurde es bereits bei Eisen, Nickel, Kupfer und kobaltbasierten Legierungen – darunter auch komplexe Hochentropie-Materialien.
Ein entscheidender Vorteil liegt in der Herstellung von Invar-Legierungen, die für ihre geringe Wärmeausdehnung bekannt sind und dabei sogar eine höhere mechanische Festigkeit aufweisen als auf herkömmlichem Weg produzierte. Bei Metallen, die eine feine Porosität erfordern, kann ein zusätzlicher Sinterschritt notwendig sein. Derzeit optimiert das Team die Technik für geringere Wasserstoffkonzentrationen und höhere Temperaturen, um die Kosten für den industriellen Großmaßstab zu senken.
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Die Forschung wurde durch ein Stipendium der Alexander-von-Humboldt-Stiftung sowie einen Advanced Grant des Europäischen Forschungsrats finanziert. Die Wissenschaftler:innen untersuchen zudem, wie sich das Verfahren für günstigere, verunreinigte Oxide anpassen lässt, wie sie in industriellen Prozessen häufig vorkommen.
Die neue Methode bietet eine schnellere und umweltfreundlichere Alternative zur herkömmlichen Metallherstellung. Durch den Verzicht auf Kohlenstoff und den geringeren Energieverbrauch könnte sie die Legierungsproduktion in der Industrie revolutionieren. Mit weiteren Anpassungen könnte das Verfahren bald auch für den breiten kommerziellen Einsatz attraktiv werden.
