Zurzeit sind die Polymer-Brennstoffzelle (PEMFC), die Phosphorsäure-Brennstoffzelle (PAFC), die Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle (MCFC) und die Feststoff-Brennstoffzelle (SOFC) aktuell. Die alkalische Brennstoffzelle (AFC) findet derzeit wenig Beachtung. In einer Tabelle sind Elektrolyt, Arbeitstemperatur und Leistungsbereich sowie die Einsatzbereiche, der Entwicklungsstand und die Marktchancen der verschiedenen Brennstoffzellentypen zusammengestellt. MCFC und SOFC sind Hochtemperatur-Brennstoffzellen. PAFC und PEMFC sind Niedertemperatur-Brennstoffzellen (Temperaturen zwischen 60 Grad C und 220 Grad C). Für die PEMFC sprechen die weltweit steigenden Aufwendungen für Forschung und Entwicklung (1995 100 Mio USD, im Jahr 2000 rund 1 Mrd USD geschätzt). Bei der Entwicklung der PEMFC ist Deutschland führend. Daimler Chrysler setzte die PEMFC in der Großraumlimousine Necar ein. Beim im März 1999 vorgestellten Necar 4, ließ sich die Brennstoffzelleneinheit im Unterschied zu den Vorgängermodellen ohne Nutzraumeinbuße integrieren. Der hochisolierte Wasserstofftank ist vor der Hinterachse plaziert. Daimler-Chrysler will diesen Prototyp bis 2004 zur Marktreife bringen. Opel und Toyota wollen noch im 1. Jahrzehnt des 21. Jahrhunderts Brennstoffzellen-Autos auf den Markt bringen. Die MAN Nutzfahrzeuge AG entwickelt derzeit einen Niederflurbus mit Brennstoffzellenantrieb, der noch dieses Jahr in Betrieb genommen werden soll. Einige der Prototypen laufen direkt mit flüssigem Wasserstoff, der bei einer Temperatur von etwa -250 Grad C in Superisolationstanks mitgeführt wird. Dieses Konzept eignet sich aber wegen der Infrastrukturprobleme eher für größere Flotten und Busse. Für den Individualverkehr steht vorerst Methanol als Brennstoff im Vordergrund. Ein Brennstoffzellenantrieb mit Methanol als Treibstoff verringert den CO2-Ausstoss im Vergleich zu einem Verbrennungsmotor um mehr als die Hälfte. Zukunft hat auch der Einsatz von Mikro-Brennstoffzellen als Batterieersatz. Sanyo will noch in diesem Jahr eine wasserstoffbetriebene Mikro-Brennstoffzelle auf den Markt bringen. Am ISE (Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme), Freiburg, (D), wird derzeit ein Laptop mit Mikro-Brennstoffzelle entwickelt.
Emissionsfreier Antrieb und Batterie-Ersatz. Fortschritte bei Brennstoffzellen
Schweizer Maschinenmarkt ; 28 ; 12-13
1999
2 Seiten, 2 Bilder, 1 Tabelle
Aufsatz (Zeitschrift)
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