Anders als bei Batterien, bei denen die chemisch zwischen den Elektroden gespeicherte Energie die verfügbare Energie physikalisch begrenzt, wird die Energie bei einer Brennstoffzelle außerhalb der Elektroden gespeichert - ähnlich wie das Benzin bei einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor. Damit bestimmt auch bei Brennstoffzellen-Fahrzeugen die Tankkapazität die Reichweite. In der Brennstoffzelle wird Wasserstoff der Anode zugeführt und reagiert elektrochemisch an der Elektrodenoberfläche mit der Bildung von Protonen und Elektronen. Die Elektronen wandern durch eine elektrische Last (z.B. einen Elektromotor) zur Kathode der Brennstoffzelle. An der Kathode reagieren die Elektronen mit dem Sauerstoff und den vorher gebildeten Protonen und bilden Wasser. Ein Platin-Katalysator beschleunigt die Reaktionsgeschwindigkeit. Für eine Reichweite von 560 km benötigt ein Kleinwagen (1250 kg) 5 kg Wasserstoff, ein Mittelklassefahrzeug mit Al-Karosserie (1775 kg) 6 kg Wasserstoff und ein Van (2800 kg) 11 kg Wasserstoff. Die dafür benötigten Volumina liegen bei 150 l, 180 l und 330 l. Allerdings wird das Packaging nicht nur durch das benötigte Volumen sondern auch durch die spezifischen Geometrien (z.B. des Gastanks) beeinflußt. So läßt sich der Bedarf nur beim Van ohne Einschränkung von Sitzplätzen und/oder Gepäckraum decken.
Fuel cell engines for vehicles
Brennstoffzellen als Energiequellen für Fahrzeuge
Automotive Engineering ; 105 , 2 ; 115-117
1997
3 Seiten, 4 Bilder, 2 Tabellen
Article (Journal)
English
Fuel cell engines for vehicles
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