Bis in die achtziger Jahre hinein wurden Brennstoffzellen, die Wasserstoff und Sauerstoff direkt in Strom und Wärme verwandeln, nur in Nischenanwendungen wie der Raumfahrt verwendet. Neue Werkstoffe und Fertigungsverfahren haben die Weiterentwicklung dieser Technik bedeutend vorangetrieben und Massenanwendungen in greifbare Nähe gerückt. Das trifft insbesondere für die protonenleitende Brennstoffzelle (PEM = Proton Exchange Membrane) zu, die vor allem in der Automobilindustrie in Verbindung mit einem Elektroantrieb eine umweltfreundliche Alternative zum Verbrennungsmotor wäre. General Motors, Toyota und Daimler-Chrysler wollen der Brennstoffzelle zum Durchbruch verhelfen und investieren Milliardenbeträge in Forschung und Entwicklung. Herzstück der PEM-Zelle ist eine Kunststoffmembran, die nur für Wasserstoff-Ionen (Protonen) durchlässig ist. Auf der einen Seite strömt Wasserstoff an Katalysatoren vorbei, an der anderen Seite Luft oder reiner Sauerstoff. Die Protonen treten durch die Membran und verbinden sich mit dem Sauerstoff zu Wasser. Die nötigen Elektronen fließen über einen äußeren Stromkreis. Der Wasserstoff soll direkt an Bord des Autos erzeugt werden. Der Energieumwandlungsgrad einer Brennstoffzelle ist etwa doppelt so hoch wie der eines Verbrennungsmotors. Entscheidendes Hindernis für eine derzeitige Massenanwendung sind die Kosten eine PEM-Zelle: ein 50 kW-Modul kostet momentan etwa eine Million Mark.
Brennstoffzellen für jedermann
Forschung und Innovation (Siemens) ; 2 ; 23-27
1998
5 Seiten, 5 Bilder
Article (Journal)
German
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