Brennstoffzelle

Eine B. setzt mit Hilfe einer elektrochemischen Reaktion chemische Energie direkt in elektrische Energie (Strom) um, ohne Umweg über die Verbrennung.

Eine B. besteht in ihrer ursprünglichen Form aus zwei porösen Metall-Elektroden, die in einen Elektrolyten z.B. Schwefelsäure eintauchen. Die Anode wird mit Sauerstoff (oder Luft) versorgt, die Kathode mit einem brennbaren Gas. Als brennbares Gas kommen u.a. Wasserstoff, Erdgas, Deponiegas, Biogas und Methan in Frage.

Die B. entspricht dem Prozeß des Säure-Akkumulators, nur daß über die Gase kontinuierlich Energie zugeführt wird. Man kann die B. auch als umgekehrte Elektrolyse auffassen.
Die B. weist gegenüber konventioneller Stromerzeugung (Verbrennung) erhebliche Umweltvorteile auf:

B. emittieren nur extrem geringe Mengen an Schwefeldioxid, Stickoxiden, Kohlenwasserstoffen und Staub, und auch ihre Kohlendioxid-Emissionen liegen um 20 bis 60% unter denen von z.B. Gas-Kraftwerken oder Automotoren (Ottomotor, Dieselmotor).

B. weisen mit mindestens 50% den höchsten Wirkungsgrad aller Stromerzeugungssysteme auf, ein Wirkungsgrad von 80% wird angestrebt.

B. verursachen weder Lärm noch Erschütterungen und sind erheblich leichter als konventionelle Akkumulatoren.

Die Verwertung von solarem Wasserstoff in B. ist von besonderem Interesse (Wasserstofftechnologie).
Nachdem in den letzten Jahren eine Reihe von Werkstoff-Problemen gelöst werden konnten, wird der B. eine große Zukunft prophezeit: vom Kraftwerk über dezentrale Energieversorgung bis hin zum Auto-Antrieb. 1993 soll das erste Elektroauto auf den Markt kommen, das über eine B. betrieben wird. Als Brenngas soll Wasserstoff in Metallhydrid-Speichern verwendet werden. Ein solches Auto wird erheblich weniger Schadstoffe als ein konventionelles Elektroauto emittieren.

Lit.: Bild der Wissenschaft 9/91