Der Artikel informiert über die Technologie und Anwendungen von Brennstoffzellen. Die Firma ONSI in den USA hat jetzt mehr als 100 Aggregate seiner 200-kW-PAFC (phosphoric acid fuel cell) für den Testbetrieb an Kunden geliefert und soll bald kommerziell eingeführt werden. Bei den MCFC's (molten carbonate fuel cell) werden erste Prototypen getestet. Erste kommerzielle PEMFC-Systeme (acidic polymer membrane fuel cell) für stationäre Anwendungen werden für 2001 und mobile für 2005 erwartet. Die Funktionsweisen von Brennstoffzellen werden erläutert. Es ist eine elektrochemische Stromerzeugung, bei der die im Kraftstoff enthaltene Energie direkt in elektrische Energie umgewandelt wird. Bei thermodynamischen Maschinen wird im Gegensatz dazu die Energie erst in thermische und mechanische und dann erst in elektrische Energie umgewandelt. Die Einzelzellen mit Kathode, Elektrolyt und Elektrode und einer Zellspannung von 0,7 V werden in Serie geschaltet. Dazwischen befinden sich Bipolplatten zur Gaszuführung an die Elektroden und zur Stromableitung sowie Kühlelemente zur Wärmeabführung. Brennstoffzellen können fast alle oxidierbaren Substanzen umwandeln. Meist handelt es sich um H2 oder kohlenwasserstoffhaltige Kraftstoffe (Methanol, Erdgas), die erst in ein wasserstoffreiches Synthesegas umgewandelt werden. Elektrolyte sind etwa Alkalilauge, Phosphorsäure oder Schmelzkarbonatlösung, das Oxidationsmedium ist Sauerstoff. Die Brennstoffzellen werden nach ihrer Betriebstemperatur in Nieder-, Mittel- und Hochtemperaturzellen eingeteilt. Anwendungen finden sie bei Fahrzeugen, im Schienenverkehr, häuslicher und kommerzieller Stromerzeugung. Entwicklungsschwerpunkte sind PEFMC's, ' SOFC's (Festoxidbrennstoffzelle) und MCFC's. Die Demonstrationsvorhaben der Fahrzeughersteller werden aufgelistet. Die Brennstoffzellen für Autos sollen nicht mehr als 100 - 200 DEM kosten. Die Lebensdauer soll in mobilen Anlagen 5000 - 8000 h und in stationären 40000 h betragen. Auch wenn das stationäre Aggregat wegen der längeren Lebensdauer teuerer als das mobile ist, wird es günstiger als andere Energiewandlungstechniken wie Gasturbinen werden. Brennstoffzellen werden den Strom- und Wärmemarkt stark ändern. Bei den Autos reduzieren sie die Schadstoffbelastung in Ballungsräumen.
Technologie und Anwendungen der Brennstoffzelle
KI - Luft- und Kältetechnik ; 35 , 6 ; 309-314
1999
5 Seiten, 3 Bilder, 2 Tabellen, 9 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Technologie und mögliche Anwendung der Brennstoffzelle
Tema Archiv | 1998
|TIBKAT | 1999
|Kleben:Grundlagen - Technologie - Anwendungen
Kraftfahrwesen | 1987
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