Handwerker suche
Fachbetriebe in Ihrer Region

Paradigma arbeitet mit 900 ausgewählten Fachbetrieben für Heizungen und Solar zusammen. Finden Sie Ihren kompetenten Paradigma Partner vor Ort.

Brennstoffzelle

Bei einer Brennstoffzelle handelt es sich um eine galvanische Zelle, in der Wandlungen in elektrische Energie erfolgen. Diese entsteht aus der chemischen Reaktionsenergie, wenn ein Brennstoff kontinuierlich zugeführt wird und dieser auf ein Oxidationsmittel trifft. Allgemein erfolgt die Gleichstellung mit einer Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle. Die Brennstoffzelle stellt zugleich keinen Energiespeicher und keinen Energieerzeuger dar, da sie lediglich vorhandene Energie umwandelt. Damit die Produktion von Strom erfolgen kann, erfolgt die Zuführung von Energie so, dass diese in ihrer Form chemisch gebunden ist. Gleichzeitig werden Brennstoffe zugeführt, und durch den "Wandler" Brennstoffzelle in nutzbare Energie umgeformt.

Die Geschichte der Brennstoffzelle

Sogar Jules Verne nahm im Jahr 1870 zur Brennstoffzelle Stellung, in dem er über die zerlegten Elemente des Wassers in Form von Wasserstoff und Sauerstoff sprach. Er sprach davon, dass diese beiden Stoffe einmal die Versorgung der Erde mit elektrischer Energie für lange Zeit sichern würden. Da jedoch die relativ unkomplizierte Dynamomaschine, der spätere elektrische Generator, erfunden wurde, geriet die Brennstoffzelle zeitweilig sogar ein wenig in Vergessenheit.

Video zur Brennstoffzelle - wann kommt der Durchbruch?

Technologie-Vielfalt

Unterschieden werden kann zunächst zwischen einer alkalischen Brennstoffzelle, einer Polymeelektrolyt-Brennstoffzellen und einer Direktmethanol-Brennstoffzelle, die alle den Stand der kommerziellen Entwicklung besitzen. Für die Forschung und die Entwicklung gibt es die Ameisensäure-Brennstoffzelle. Auf dem Stand der Entwicklung befindet sich die Festoxid-Brennstoffzelle. Dies gilt ebenso für die bei der MTU aus Friedrichshafen in Entwicklung befindliche Direktkohlenstoffbrennzelle. Bei der MagPower Systems ist die Magnesium-Luft Brennstoffzelle in der Entwicklung. Im Rahmen der kommerziellen Entwicklung gibt es außerdem die Phosphorsäure-Brennstoffzelle und die Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle.

Anwendungsgebiete und Einsatzmöglichkeiten der Brennstoffzelle

Ihren Einsatz fand die Technologie zunächst unter anderem im Militär- oder Raumfahrt-Bereich. Dies basierte schon auf der Tatsache, dass eine Brennstoffzelle leichter als ein Akkumulator ("Batterie") ist. Zudem ist die Zelle nicht so laut wie ein Generator. Vorteilhaft kann hier auch die vertretene Meinung sein, dass bei einer Brennstoffzelle eine effizientere Erzeugung von Bewegungsenergie erfolgt als dies in Verbrennungsmotoren der Fall ist.

Noch umfangreicher sind die Einsatzmöglichkeiten einer Brennstoffzelle im stationären Bereich. Dort gibt es Systeme, die bereits mit einer Leistung zwischen zwei und fünf Kilowatt besitzen. Genutzt werden können diese Systeme zum Beispiel bei der Versorgung mit Hausenergie. Dagegen werden beispielsweise in Krankenhäusern und in Schwimmbädern Systeme eingesetzt, die eine Leistung von zweihundert Kilowatt oder mehr besitzen. In der Regel erfolgt der Betrieb dieser Geräte wärmebedarfsgeführt. Die Alternative hierzu wäre, wenn die Erzeugung von Strom anstelle von Wärme im Fokus stehen würde. Ein gutes Beispiel für den Einsatz der Technologie in einem Krankenhaus stellt das St. Agnes Hospital in Bocholt, Regierungsbezirk Münster, dar.

Mobiler Einsatz einer Brennstoffzellen-Technik

Seit etwa zwei Jahrzehnten erfolgt eine Forschung im Hinblick auf Wasserstoff, der bei Autos im Straßenverkehr als Treibstoff im Zuge der E-Mobilität eingesetzt wird. Bei diesem Stoff wird eine Brennstoffzelle zur Umwandlung der Energie genutzt. Außerdem gibt es einen Elektromotor, der für den Antrieb des Autos zuständig ist. Ferner erfolgt der Einsatz der Brennstoffzelle auch in den Bereichen Luftfahrt, Raumfahrt innerhalb der Space Shuttles und der Schifffahrt