Grüner Wasserstoff spielt eine Schlüsselrolle in der europäischen Strategie für die Integration der Energiesysteme und trägt dazu bei, Klimaneutralität und Dekarbonisierung auf kosteneffiziente Weise zu erreichen. Trotz der umfangreichen Forschungs- und Industrieanstrengungen, die in den letzten zehn Jahren zur Steigerung der Produktion, des Transports und der Speicherung von Wasserstoff unternommen wurden, birgt die Wasserstoffversprödung bis heute große Sicherheitsrisiken und verursacht katastrophale Ausfälle. Es ist allgemein anerkannt, dass alle Mechanismen der Wasserstoffversprödung auf der Ebene einzelner Defekte wie Versetzungen, Korn- und Phasengrenzen ablaufen. Es fehlt jedoch immer noch eine korrelative Messung des mechanischen Verhaltens einzelner Defekte und des lokalen Wasserstoffgehalts, die dringend erforderlich ist, um das Auftreten, die Bedeutung und das Ausmaß der für die Wasserstoffversprödung verantwortlichen Mechanismen zu bewerten.

Der Europäische Forschungsrat (ERC) finanziert durch einen ERC Consolidator Grant das Projekt TRITIME. Unsere Wasserstoff-Mikromechanik-Gruppe verfolgt das Ziel, einen neuen korrelativen Verformungs-/Wasserstoffsensor-Ansatz zu entwickeln, um die Isolierung, Beobachtung und Quantifizierung von Wasserstoff mit hoher räumlicher Auflösung zu erleichtern und somit die Untersuchung von Wasserstoffversprödungsmechanismen durch Tritium-basierte Mikromechanik zu ermöglichen. Wir führen mechanische Tests in kleinem Maßstab an Proben durch, die nur wenige gut definierte Kristalldefekte enthalten, deren Eigenschaften durch mikromechanische In-situ-Experimente im Rasterelektronenmikroskop und an Synchrotronstrahlrohren beobachtet und gemessen werden. Gleichzeitig werden wir den lokalen Wasserstoffgehalt durch Beobachtung des Zerfalls von Tritium mit hoher räumlicher Auflösung überwachen. Darüber hinaus werden wir bei der Post-mortem-Analyse mit Hilfe der Atomsonden-Tomographie und der Sekundärionen-Massenspektroskopie die geringere Mobilität von Tritium nutzen. Damit wollen wir die Grundlage für eine mechanismenbasierte Optimierung von Mikrostrukturen schaffen, die bei der Speicherung und dem Transport von Wasserstoff zum Einsatz kommen und ein unverzichtbares Instrument für die europäische Wasserstoffstrategie darstellen.