Die Energiegewinnung aus BZ (Brennstoffzellen) durch Umsetzung von H2 ist umweltschonend und erfolgt mit hohem Wirkungsgrad. Anders als beim Verbrennungsmotor wird der volle Wirkungsgrad bereits im Teillastbetrieb erreicht. Verschiedene BZ-Typen sind mit Angabe von technischen Daten sowie Vor- und Nachteilen tabelliert. Spitzenreiter ist die im Temperaturbereich bei 80 Grad C bis 100 Grad C arbeitende PEM-BZ (Festpolymermembran). In Form eines 50-kW-Aggregats hat sie im New Electric Car III, einem mit Flüssigmethanol betankten A-Klasse-Fahrzeug von Daimler-Benz, bereits die Prototypreife erreicht. Der Aufwand bei der PEM-Technologie lag 1996 bei 100 Mio Dollar und wird 2000 rund 1 Mrd Dollar betragen. Ein erhebliches Einsparpotential wird bei der Membran und dem Katalysator gesehen. Für die Membran sind heute Preise von 50 DM/m2 machbar. Beim Katalysator könnten die üblichen 2 mg Platin pro cm2 auf 0,1 mg reduziert werden. Bei der weit fortgeschrittenen mobilen PEM-BZ sind die Deutschen der Konkurrenz klar voraus. Bei der Entwicklung von Klein-BZ liegen die Japaner vorne. Sanyo will 1998 eine H2-betriebene BZ auf den Markt bringen. Weniger stürmisch verläuft die Entwicklung der phosphorsauren BZ, die sich mit 200 Grad C Betriebstemperatur für den Einsatz in Blockheizkraftwerken eignet. Verbessern muß sich der Wirkungsgrad von derzeit 35 % bis 40 %, die Langzeitbeständigkeit der Kathoden und die Kosten. Die Hamburger Elektrizitätswerke finanzieren ein erdgasbetriebenes Blockheizkraftwerk mit einer phosphorsauren 200-kW-Brennstoffzelle, die 50 Wohnungen mit Strom und 20 Wohnungen mit Wärme versorgt. Vor einem Jahr kam noch ein H2-betriebenes 200-kW-BZ-Kraftwerk hinzu. Die Schmelzcarbonat-BZ arbeitet bei 650 Grad C und liefert einen elektrischen Wirkungsgrad von 65 %. Durch die hohe Temperatur können alle Arten von Kohlenwasserstoff-Brenngasen genutzt werden. Probleme bereiten die Lebensdauer der Nickel-Elektroden und die kostenintensive Peripherie. Die Kosten liegen insgesamt noch um einen Faktor Acht zu hoch. In ausgereiften Anlagen will man auf 1500 DM bis 2000 DM pro kW kommen; dies könnte in drei bis vier Jahren der Fall sein.
Membran-Brennstoffzelle: Vom Labortisch zum Star. Energietechnik: Weltweite Fortschritte bei allen Typen von Brennstoffzellen
VDI-Nachrichten ; 52 , 14 ; 23
1998
1 Seite, 1 Bild, 1 Tabelle
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Elektrodendegradation in Polymerelektrolyt-Membran-Brennstoffzellen
GWLB - Gottfried Wilhelm Leibniz Bibliothek | 2011
|Membran-Elektroden-Anordnung für eine Brennstoffzelle
Europäisches Patentamt | 2021
|Brennstoffzellen für die Automobilindustrie. Energietechnik
Tema Archiv | 1999
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