Duitse universiteit ontwikkelt waterstofmotor met meer dan 60% rendement — en geen uitstoot

Onderzoekers van de Otto-von-Guericke Universiteit Maagdenburg hebben een waterstofmotor ontwikkeld die werkt in een gesloten kringloop en daarmee meer dan 60 procent thermisch rendement behaalt — zonder enige uitstoot naar de omgeving. Het project werd gefinancierd door het Duitse Federale Ministerie voor Economische Zaken en Energie en is uitgevoerd samen met onderzoekspartner WTZ Roßlau gGmbH.

Hoe werkt de gesloten kringloop?

Het fundamentele verschil met een gewone verbrandingsmotor zit in de omgang met verbrandingsgassen. Een conventionele motor zuigt lucht aan, verbrandt die met brandstof en blaast uitlaatgassen naar buiten. De Maagdenburger motor doet dat niet. De gassen blijven na elke arbeidsstoot grotendeels in het systeem, worden gekoeld, gezuiverd en opnieuw ingevoerd. Het water dat vrijkomt bij de reactie wordt afgescheiden en gevloeid. Zo circuleert het werkgas steeds opnieuw — zonder traditionele uitlaat.

De motor werkt met een nauwkeurig afgestemde gasmengsel van drie stoffen: waterstof als brandstof, zuurstof voor de verbrandingsreactie, en argon als stabiel draaggas. Argon is een edelgas dat zelf niet verbrandt en niet reageert met zuurstof. Het creëert gunstige thermodynamische omstandigheden voor een gecontroleerde en efficiënte verbranding. Dit principe staat in de technische wereld bekend als de Argon Power Cycle.

Meer rendement dan diesel én brandstofcellen

De resultaten op de testbank zijn indrukwekkend. Een moderne benzinemtor haalt 30 tot 40 procent thermisch rendement. Dieselmotoren in vrachtwagens bereiken maximaal zo'n 45 procent. Conventionele open waterstofverbrandingsmotoren verwacht men in de range van 40 tot 45 procent.

De gesloten kringloopmotor uit Maagdenburg behaalt meer dan 60 procent — een niveau dat tot voor kort exclusief voorbehouden was aan waterstofbrandstofcellen. Het verschil: brandstofcellen zetten waterstof via een elektrochemische reactie om in elektriciteit. De Maagdenburger motor doet het via directe verbranding, maar haalt vergelijkbare rendementswaarden. Volgens de onderzoekers is dat een significante technologische doorbraak.

Voor welke toepassingen is de motor bedoeld?

Prof. dr. Hermann Rottengruber, die het project leidde vanuit het Instituut voor Productontwikkeling en Systemen (IEPS), is duidelijk over de doelgroepen: niet auto's of motorfietsen, maar sectoren waar batterij-elektrisch rijden aan zijn grenzen stoot. Hij noemt scheepvaartaandrijving, generatoren, tractoren, grote bouw- en oogstmachines, wielladers en langeafstandsvrachtwagens.

Bijzondere interesse komt uit de maritieme sector. Leidende fabrikanten van scheepvaartaandrijving hebben al sterke belangstelling getoond, aldus Rottengruber. Dat is niet verrassend: de internationale scheepvaartsector staat onder toenemende druk om de uitstoot terug te dringen, en klimaatneutrale alternatieven voor diesel zijn er nauwelijks.

Economisch voordeel: geen nabehandeling van uitlaatgassen

Naast het hoge rendement biedt het gesloten systeem ook een economisch voordeel. Omdat er geen conventionele uitlaatgassen vrijkomen, zijn dure katalysatoren en filtersystemen overbodig — die bij open waterstofmotoren wél nodig blijven. De hogere technische complexiteit van het gesloten ontwerp zou daar tegenop kunnen wegen over de levensduur van het systeem.

Wat zijn de resterende uitdagingen?

De onderzoekers erkennen ook openlijk dat er nog hobbels zijn. De vermogensdichtheid van het huidige concept is beperkt, doordat er tijdens de injectfase slechts een bepaalde hoeveelheid waterstof in de cilinder kan worden gebracht. Daarnaast kan kooldioxide zich ophopen in de gesloten kringloop, afkomstig van de verbranding van smeerolie. Beide factoren beïnvloeden het rendement en de motorprestaties en moeten worden opgelost voordat het concept de stap van laboratoriumprototype naar serieproductie kan maken. Een concreet tijdpad voor voertuigtoepassingen is er nog niet.

Wat betekent dit voor waterstofmobiliteit?

De gesloten kringloopmotor laat zien dat de grenzen van de waterstofverbrandingsmotor nog lang niet bereikt zijn. Terwijl het publieke debat zich vaak toespitst op de keuze tussen batterij-elektrisch en brandstofcellen, toont het Maagdenburger team dat verbrandingsmotoren op waterstof vergelijkbare rendementen kunnen halen als brandstofcellen — via een fundamenteel andere technologische route. Dat maakt de technologie bijzonder interessant voor toepassingen in zwaar transport en de scheepvaart, waar elektrificatie nog jaren op zich laat wachten.

Bronnen:

• Fuel Cells Works (01-05-2026)
• Motorcycles.News
• Interesting Engineering
• GaGadget
• IndexBox
• Otto-von-Guericke Universiteit Maagdenburg