Alternative Stromversorgung durch Brennstoffzellen

Bereits im Jahre 1839 wurde das Prinzip der Brennstoffzelle von Sir William Grove entwickelt und der erste funktionstüchtige Prototyp gebaut.

Aufgrund der sehr kostenintensiven technischen Herstellung von Brennstoffzell-Systemen ruhte diese Technologie. Erst in den Jahren 1944/1945 wurden Brennstoffzellen für U-Boote entwickelt und seit dem Jahre 1964 bis in die Gegenwart für Raumfahrtprogramme eingesetzt.

Zu Beginn der Neunziger Jahre wurde die Entwicklung von Brennstoffzellen jedoch intensiviert und dadurch ihre Nutzung im zivilen Bereich forciert (stationäre bzw. mobile Stromversorgung).

Eine Brennstoffzelle besteht aus drei übereinander liegenden Schichten: der Brennstoffelektrode (Anode), dem Ionen leitenden Elektrolyten sowie der Sauerstoffelektrode (Kathode). Die Brennstoffzelle wandelt chemische Energie eines Brennstoffes (z. B. Wasserstoff, Erdgas) direkt in elektrische Energie um – dabei entstehen Strom, Wärme und Wasserdampf. Sie stellt die Umkehrfunktion der Elektrolyse dar. Der Wirkungsgrad einer Brennstoffzelle liegt dabei beispielsweise viel höher als bei einem Verbrennungsmotor.

Bei der alternativen Stromversorgung durch Brennstoffzellen wird entsprechend der jeweils benötigten Prozesstemperaturen in

- Hochtemperaturbrennstoffzellen (stationärer Bereich),
- Mitteltemperaturbrennstoffzellen (stationärer Bereich) und
- Niedertemperaturbrennstoffzellen (mobiler Bereich)

unterschieden.

Es werden sechs Brennstoffzellen-Typen betrieben bzw. erforscht, die sich durch den jeweils zum Einsatz kommenden Elektrolyten voneinander abgrenzen:

Alkalische Brennstoffzelle (AFC), z. B. in der Raumfahrt, Militärtechnik,

Polymer-Elektrolyt-MembranBrennstoffzelle (PEMFC), z. B. für Fahrzeuge, Prototypen von Lieferwagen, Nutzfahrzeuge,

Direkt Methanol Brennstoffzelle (DMFC), z. B. für Fahrzeuge, tragbare Laptops oder Handys,

Phosphorsaure Brennstoffzelle (PAFC), z. B. für Fahrzeuge, in Blockheizkraftwerken,

Karbonatschmelzen Brennstoffzelle (MCFC), z. B. in Heizkraftwerken, Dampfturbinen,

Oxidkeramische Brennstoffzelle (SOFC), z. B. in Heizkraftwerken.

Die alternative Stromversorgung mit von EFOY Brennstoffzellen wird als umweltschonender Antrieb der Zukunft angesehen. Sie zeichnet sich u. a. durch folgende Vorteile gegenüber anderen Energiequellen aus:

- sichere, jederzeit verfügbare Energie,
- schadstoffarm,
- umweltfreundlich,
- geräuscharm,
- weitgehend emissionsfrei,
- erzielbarer hoher Wirkungsgrad über 50 %.

Bereits auf zahlreichen Märkten ist die alternative Stromversorgung durch Brennstoffzellen vertreten, so z. B. im Freizeitbereich (Wohnmobile, Segelyachten, Ferienhütten) oder in der Industrie (Verkehrs-, Sicherheits-, Überwachungstechnik, Umweltsensorik) bzw. mobilen Bereich (Elektroroller, Elektromobile).

Trotz des bestehenden Nachteils der sehr hohen Investitionskosten gilt die alternative Stromversorgung durch Brennstoffzellen als eine ernstzunehmende Technologie der Zukunft. Nicht zuletzt fordern die Umweltbelastungen durch die Energienutzung sowie die Endlichkeit der Energiereserven dringend eine schadstoffarme Nutzung der Energieträger ein.

Doch die jüngsten Entwicklungen im Bereich der alternativen Stromversorgung durch Brennstoffzellen zeugen von Optimismus. Medienberichten zufolge ist etwa im Jahr 2010 eine Serieneinführung von Brennstoffzellen im Pkw-Bereich denkbar. Erste erfolgreiche Testergebnisse konnte laut Pressemitteilung vom 10.04.2008 beispielsweise auch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt bei der Ausstattung eines Airbus’ mit einem Brennstoffzellen-System verzeichnen.