"Brennstoffzelle - die kalte Verbrennung"

14. April 2004, 10:43
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Wien - Eine Technologie aus dem 19. Jahrhundert gilt seit Jahren als Zukunftshoffnung für Energiegewinnung und - vor allem - Energiespeicherung. Das Prinzip der Brennstoffzelle, auch "kalte Verbrennung" genannt, funktioniert bisher vor allem in Forschungslabors, der große Durchbruch der Kommerzialisierung ist laut Bernd Ewers vom Christian Doppler (CD)-Labor für Brennstoffzellensysteme in Graz noch nicht in Sicht. Ab morgen, Mittwoch, widmet sich eine Ausstellung dem Funktionsprinzip und den verschiedenen Typen der Brennstoffzelle.

Funktionsweise

Die Funktionsweise der Technologie klingt - im Prinzip - einfach und wurde im 19. Jahrhundert vom Engländer Sir William Robert Grove entdeckt. Es handelt sich um eine so genannte katalytische oder kalte Verbrennung. Wasserstoff und Sauerstoff werden - kontrolliert - zusammengebracht und reagieren unter der Abgabe von Energie. Einziger "Schadstoff", der dabei entsteht, ist Wasser.

Damit die beiden Ausgangselemente nicht unkontrolliert zusammentreffen und mit einer Explosion (Knallgas!) reagieren, bedarf es eines geeigneten Elektrolyten als Trennmedium. Dieser kann etwa eine Membran sein, ein Gel oder eine Flüssigkeit. Die entstehende Energie wird mittels Elektroden als elektrischer Strom abgeleitet. Je nach Art der Elektrolyten und Elektroden werden mittlerweile die verschiedensten Typen von Brennstoffzellen unterscheiden.

Energiewandlung

Die Brennstoffzelle selbst ist dabei keine Energiequelle, sondern ein Umwandlungsmedium. Energie muss direkt oder indirekt in Form von Wasserstoff zur Verfügung gestellt werden. Die einfachste Möglichkeit ist das Gas extrem gekühlt und dadurch verflüssigt einfach in einen wärmeisolierten Druckbehälter zu packen, und kontrolliert in die Brennstoffzelle strömen zu lassen.

Es gibt aber auch die Möglichkeit, den Wasserstoff in einem vorgeschalteten, so genannten Reformer herzustellen. Dann kann die Anlage auch gängige fossile Brennstoffe, Alkohole - Methanol oder Äthanol - verdauen.

Verwirklichung

Am weitesten ist die Entwicklung laut Ewers bei großen Standgeräten, die Wärme und Strom erzeugen und etwa als Notstromaggregat in Krankenhäusern dienen. Hier gibt es auch bereits kommerzielle Anwendungen.

Reine Zukunftsmusik ist dagegen noch der Einsatz von Brennstoffzellen zum Antrieb von Autos in Großserie. Dabei ist das Hauptproblem, dass man mit der alten, höchst ausgereiften Technologie des Verbrennungsmotors konkurrieren muss. Bisher gibt es einige wenige Prototypen, mit einer Kommerzialisierung rechnet Ewers nicht vor 2010.

... auch im Büro?

Früher noch könnte die kalte Verbrennung immer noch unbefriedigend arbeitende Akkus und Batterien in Lap-Tops oder Handys ersetzen. Am weitesten ist man hier bei Systemen, die Methanol verbrennen. Neigt sich die Batterie-Kapazität dem Ende zu, schüttet man - wie Benzin an der Tankstelle - Methanol nach. Allerdings machen auch hier die bestehenden Technologien - etwa auf Lithium-Basis - Fortschritte. Wann und ob Brennstoffzellen das mobile Büro endgültig Wirklichkeit machen werden, ist daher noch offen.

In der Ausstellung wird nicht nur die Geschichte der Brennstoffzelle, ihr Funktionsprinzip und die möglichen Anwendungsgebiete erläutert. so ist auch das erste mit Brennstoffzellen betriebene Motorrad des Grazer Pioniers Karl Kordesch zu sehen. Diskutiert werden aber auch allgemein die Utopien der so genannten Wasserstoffwirtschaft, die - so Visionäre - die heutige Erdölwirtschaft ablösen könnte. (APA)

Ausstellung "Brennstoffzelle - die kalte Verbrennung" im Technischen Museum Wien, Mariahilfer Straße 212 in Wien-Penzing
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