Ausgabe 2/2003, Seite 8 f. |
Heizung
Zu Lande, zu Wasser und in der Luft
So vielseitig ist die Brennstoffzelle
Brennstoffzellen arbeiten mit Wasserstoff. Sie liefern Energie für Handy oder Laptop, bewegen Autos, Flugzeuge und U-Boote, versorgen Häuser mit Strom und Wärme. Dabei sind sie hoch effizient, denn sie nutzen ihren Energieträger um bis zu 50% besser aus als z.B. Ottomotoren. Da als Abgas reiner Wasserdampf entweicht, schonen sie zudem die Umwelt. In mobilen wie stationären Einsatzbereichen schreitet die Entwicklung zurzeit unaufhaltsam voran.
Brennstoffzelle für unterwegs
In der Automobilindustrie ist der Wettlauf um die Markteinführung von Brennstoffzellenfahrzeugen bereits in vollem Gange. Weltweit investieren Hersteller in die Weiterentwicklung der Wasserstofftechnologie für den Antrieb von Pkw, Bussen und Transportfahrzeugen. Optisch sind Brennstoffzellenautos von Benzin- oder Dieselfahrzeugen nicht zu unterscheiden. Dass sie auch in punkto Leistung mithalten können, stellte soeben ein Prototyp von DaimlerChrysler unter Beweis, der in einem Dauerbelastungstest die USA durchquerte. Mehrere japanische Hersteller wollen bereits Ende 2002 Brennstoffzellen-Pkw auf den Markt bringen. Die standardmäßige Ausrüstung von Pkw mit Brennstoffzellen würde allerdings voraussetzen, dass eine dem heutigen Tankstellennetz entsprechende Infrastruktur zur Wasserstoffversorgung geschaffen wird.
Brennstoffzelle - Wärme und Strom für morgen. |
Kraftwerk en miniature
Auch bei der Entwicklung von Mini- und Mikro-Brennstoffzellen vollziehen sich rasante Fortschritte. In portablen Kleingeräten wie Mobiltelefonen, Notebooks, Taschenlampen und Camcordern können sie Batterien und Akkus ersetzen oder als Notstromaggregat eingesetzt werden. Zur Wasserstoffgewinnung wird Methanol verwendet, das sich in austauschbaren Kartuschen speichern lässt. Experten gehen davon aus, dass sich Brennstoffzellen in diesem Anwendungsbereich erstmals auf breiter Front durchsetzen werden.
Das New Electric Car "NECAR 5", ein Brennstoffzellen-Auto auf Basis der Mercedes-Benz A-Klasse, durchquert Amerika. |
Für den Hausgebrauch
Ebenfalls mit Hochdruck wird an der Weiterentwicklung von Brennstoffzellen für die dezentrale Strom- und Wärmeerzeugung gearbeitet. Mittelfristig wird hier das größte Potenzial für die Technologie gesehen. So prognostizieren Wirtschaftsforscher für den japanischen Markt im Jahr 2010 einen Bedarf von 4,3 Millionen Brennstoffzellen. Zwei Drittel der Geräte werde auf Anwendungen im Hausbereich entfallen.
Auch in Deutschland rückt die dezentrale Strom- und Wärmegewinnung über Brennstoffzellen in greifbare Nähe. So werden zurzeit Brennstoffzellen-Heizgeräte der Hersteller Vaillant und Sulzer Hexis in Pilotprojekten und Feldtests zur Versorgung von Wohnhäusern und Gewerbeobjekten erprobt. Mit der Inbetriebnahme eines Vaillant-Gerätes im Herbst letzten Jahres in der Düsseldorfer Brauerei "Im Füchsen" ist eine weitere Anlage im Praxistest. Das dort installierte Brennstoffzellen-Heizgerät erzeugt Strom für den Brauprozess, die dabei anfallende Wärme dient zur Beheizung von Büro- und Wohnräumen.
Info-CD-ROM stellt die Zukunftstechnologie praxisnah vor
Das Thema "erdgasbetriebene Brennstoffzelle" sollte schon jetzt in die Lehrpläne von Schulen und Einrichtungen zur beruflichen Aus- und Weiterbildung aufgenommen werden. Deshalb hat das Bundesinstitut für Berufsbildung (BIBB), die Vaillant GmbH, die Initiative Brennstoffzelle (IBZ) und die "Forschungsgruppe Praxisnahe Berufsbildung" an der Universität Bremen eine Info-CD-ROM herausgegeben, die Grundlagenwissen und fachspezifische Informationen zur Brennstoffzelle vermittelt. Die CD gibt u.a. einen historischen Rückblick und erläutert ihr Funktionsprinzip sowie die einzelnen Systemkomponenten. Ein Schwerpunkt ist der Einsatz in der Haustechnik und die Veränderungen, die sich daraus ergeben - für Verbraucher, Energieversorger und das Installationshandwerk. Die Inhalte der CD-ROM sind sehr anschaulich aufbereitet. Hierfür sorgen auch zahlreiche Fotos und Grafiken sowie Computeranimationen, die die technisch-physikalischen Zusammenhänge in einem Brennstoffzellensystem nachvollziehbar machen.
Bezogen werden kann die CD-ROM gegen eine Schutzgebühr von 5,- Euro unter folgenden Adressen:
Paul Christiani GmbH & Co. KG
Hermann-Hesse-Weg 2, 78464 Konstanz
Tel. 07531/5801-26, Fax 07531/5801-85
gti.publik
Kirchfeldstraße 16, 45219 Essen
Tel. 02054/9562-0, Fax 02054/9562-70
Die Redaktion der ikz-praxis verlost 12 Exemplare dieser CD-ROM. Sie als Leser müssen nur eines tun: Namensfeld auf dieser Seite ausfüllen und an folgende Adresse zurücksenden oder faxen:
Redaktion ikz-praxis
Stichwort "Brennstoffzelle"
Postfach 5654, 59806 Arnsberg
Fax: 02931/8900-48
Einsendeschluss ist der 28.2.2003. Der Rechtsweg ist ausgeschlossen.
Absender:
Zum Hintergrund |
Entdeckt wurde das Funktionsprinzip der Brennstoffzelle bereits 1839 durch den walisischen Physiker Sir William Grove, doch es fand lange Zeit kaum Beachtung. Erst die Raumfahrtindustrie hat die Idee wieder aufgegriffen. Programme wie Gemini, Apollo und Skylab dienten der Erprobung verschiedener Brennstoffzellentypen. Weitere Jahrzehnte vergingen, bis der Brennstoffzelle der Sprung von der Nischenanwendung zur allseits beachteten Zukunftstechnologie gelang. Eine Brennstoffzelle benötigt, wenn sie Strom und Wärme erzeugen soll, Wasserstoff und Sauerstoff. In einem so genannten Zellstapel, einer speziellen Anordnung von vielen Anoden und Kathoden (Plus und Minuspolen), werden die beiden Gase zusammengebracht, wo sie miteinander reagieren. Dabei wird Strom und Wärme frei, und das sehr effizient, emissionsarm und beinahe geräuschlos. Wie bereits erwähnt, benötigen Brennstoffzellen für ihren Betrieb Wasserstoff und Sauerstoff. Doch woher bezieht eine erdgasbetriebene Brennstoffzelle die beiden Reaktionspartner? Die Antwort liegt auf der Hand: Der Sauerstoff wird einfach aus der Luft genommen, der Wasserstoff aus dem Erdgas, denn der besteht bekanntlich aus den Elementen Kohlenstoff und Wasserstoff. Man muss das Gas nur in seine Bestandteile spalten. Dies geschieht in einem so genannten Reformer. Damit stellt er zusammen mit dem Zellstapel die wichtigsten Bauteile einer erdgasbetriebenen Brennstoffzelle dar. Der Industrie und dem Fachhandwerk werden durch die Brennstoffzelle neue Betätigungsfelder eröffnet. Brennstoffzellen-Heizgeräte sind nach dem Brennwertheizgerät die nächste große Innovation im SHK-Bereich. Der Fachhandwerker erhält mit dem BZH ein attraktives Produkt, mit dem er einen neuen Markt erschließen und seine Zukunft sichern kann. |
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