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FUELCELL / BRENNSTOFFZELLE

Brennstoffzellen sind neben Batterien und Redox-Flow-Batterien das 3. wichtige Element bei der Versorgung von energiekonsumierenden Anwendungen. Dabei ist die Brennstoffzelle im Vergleich zur Batterie oder Akku, welcher einen Energiespeicher darstellt, ein Energiewandler, welcher die chemische Energie der zugeführten Reaktionspartner in elektrische Energie umwandelt. Hierin liegt der Vorteil der Brennstoffzelle gegenüber einer Batterie, die Nutzungsdauer ist alleine abhängig von der Speichergröße der Reaktionskomponenten und dieser kann beliebig variiert werden.

Batterie und Brennstoffzelle ergänzen sich bei bestimmten Anwendungsbedingungen daher  in idealer Weise. So kann die Batterie die Anlaufphase übernehmen, während welcher die Brennstoffzelle auf Ihre Betriebstemperatur gebracht wird sowie die je nach Applikation eventuell auftretenden Lastspitzen. Die Stromversorgung während der moderaten Lastentnahmen leistet dem hingegen die Brennstoffzelle.

Auch in diesem Segment steht Ihnen die BE-Power als kompetenter Partner zur Seite. Durch die Zusammenarbeit mit einer Reihe von namhaften Unternehmen, die sich mit der Forschung, Entwicklung und Vertrieb von Brennstoffzellen befassen, sind wir in der Lage Ihnen Lösungen auch auf Basis von Brennstoffzellen oder in Kombination von Batterie/Brennstoffzelle anzubieten.

Allen Brennstoffzellen gemein ist die Tatsache, dass die Energie aus der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff generiert wird. Als Produkt aus der Reaktion entsteht lediglich Wasser. Aus Gründen des Umweltschutzes ist dies von hohem Interesse. Andererseits trübt der notwendige Energieaufwand zur Herstellung von Wasserstoff die Energiebilanz stark.

Neben einer Reihe weiterer verschiedener Brennstoffzellentechnologien sind es hauptsächlich 3 Varianten, die in Erscheinung treten und kurz erläutert werden sollen:

1. Festkörperbrennstoffzellen (SOFC):
Der Elektrolyt besteht aus einem keramischen Material und die Betriebstemperatur liegt bei 800°C – 1000°C. Anwendungsbereich sind vornehmlich stationäre Anwendungen. Sie besitzt einen hohen Wirkungsgrad und als reagierende Substanzen werden Luft in Verbindung mit verschiedenen Brenngasen (z.B. Methan) oder Flüssigkeiten (z.B. Methanol) eingesetzt.

2. Polymermembranbrennstoffzellen (PEM):
Der Elektrolyt besteht aus einer Polymer-Membran und die Betriebstemperatur liegt bei 100°C – 200°C. Reagierende Substanzen sind Luft oder Sauerstoff in Verbindung mit Wasserstoff. Anwendungsbereich sind mobile und stationäre Anwendungen.

3. Direktmethanolbrennstoffzellen (DMFC):
Der Elektrolyt besteht aus einer Polymer-Membran und die Betriebstemperatur liegt bei 100°C – 200°C. Es ist eine Weiterentwicklung der PEM-Brennstoffzelle.
Reagierende Substanzen sind Luft oder Sauerstoff in Verbindung mit Methanol.
Anwendungsbereich sind mobile Anwendungen und E-Mobility.

Nachteile sind, die Brennstoffzelle muss erst eine gewisse Systemgröße überschreiten, die mechanisch bedingt ist, sie benötigt eine gewisse Betriebstemperatur, die erreicht werden muss und sie erreicht nicht die Leistungsdichte einer Batterie, ist also für große Ströme ungeeignet.