„Wenn es uns schon hart trifft, dann trifft es die Menschen in Entwicklungsländern noch härter“, sagt Carsten Cremers. Der 50-Jährige ist Leiter der Brennstoffzellengruppe im Fraunhofer Institut für Chemische Technologie (ICT) in Pfinztal.
Derzeit forscht er mit zwei Doktoranden an einem Projekt, um an abgelegenen Orten Sauerstoff mit so wenig wie möglich Energie und logistischem Aufwand für die Beatmung von Patienten bereitzustellen. Am Freitag ist die Bewilligung durch die Fraunhofer-Zentrale in München eingegangen.
Hintergrund: Engpass bei mobilen Sauerstoffgeräten
Das Pfinztaler Vorhaben ist Teil eines größeren Projekts mit dem Titel „Dezentrale Mobile Medizinische Versorgung“. Die Ausschreibung erfolgte im März, erzählt Cremers. „Was kann man beitragen?“, so war die Fragestellung zur Situation mit dem Coronavirus. Cremers malt ein düsteres Bild: Wenn schon Sauerstoffgeräte knapp werden, auch in den USA und ein Präsident Kriegsgesetze anwende, um Unternehmen zu zwingen, diese Geräte zu bauen, dann sei das schon eine dramatische Entwicklung, betont er.
Die vereinfachte Idee des Pfinztaler Projektes: Durch Elektrolyse Sauerstoff aus der Luft zu gewinnen. Luft besteht aus 78 Prozent Stickstoff und 21 Prozent Sauerstoff. Die Luft passiert eine so genannte Gasdiffusionselektrode - der Sauerstoffanteil in der Luft reagiert mit dieser. Nach einer Oxidation an einer Gegenelektrode sind die Endprodukte des Prozesses Wasser und Sauerstoff.
Energie aus Fotovoltaikzelle
Die Energie soll im besten Fall von einer Fotovoltaikzelle kommen, erklärt der promovierte Chemiker und verweist auf den Einsatz des Gerätes in Krisengebieten. Sollte es in Deutschland allerdings zum Ernstfall kommen, könnte die Methode allerdings auch hier angewandt werden, sagt er.
So könne man die Methode in Lazaretten einsetzen – oder aber bei Heimanwendungen. Das ergebe Sinn, ist sich Cremers sicher. Auch der Einsatz auf den Medizinstationen von Kreuzfahrtschiffen könnte eine Möglichkeit sein. Dort sei, bedingt durch den mobilen Einsatz, keine komplette Versorgungsinfrastruktur wie in Krankenhäusern gegeben, weshalb sich der Projekteinsatz für diesen Zweck ebenfalls sehr gut eigne, so Stefan Tröster, Pressesprecher des ICT.
„Bis November haben wir eine erste Idee, wie alles funktioniert, dann kommt der Feinschliff“, sagt Carsten Cremers. Er verweist ebenfalls auf den mobilen Einsatz des Gerätes, denn von Sauerstoffflaschen oder Flüssigsauerstoff könne in Krisengebieten eine Gefahr ausgehen. Cremers ist sich sicher, dass man mit der vorliegenden elektro-chemischen Methode reineren Sauerstoff produzieren kann, als mit anderen Verfahren. Manche Menschen bräuchten zur Beatmung einen reinen Sauerstoff.
Interesse aus der Industrie
Interesse von einem Hersteller, der die Elektroden für das Projekt bereitgestellt hat, gibt es auch. Dieser könnte sich eine industrielle Verwertung des Projektes vorstellen, erklärt Cremers. In einem anderen Projekt forscht der 50-Jährige an einem Hilfsaggregat zur Stromerzeugung für die Bundeswehr.
Dort werden zur Verfügung stehende Kraftstoffe erst einmal entschwefelt und in Gase umgewandelt, sodass eine robuste Brennstoffzelle daraus Strom produzieren kann. Corona hat auch vor den Forschern nicht Halt gemacht. Grundfinanzierung von Land und Bund, öffentliche Ausschreibungen und Industrieaufträge bilden die finanzielle Basis der Forschung bei Fraunhofer. Allerdings seien die Industrieaufträge gefährdet – das betreffe am ICT in Pfinztal vor allem die Forschung im Fahrzeugleichtbau für die Automobilindustrie.
