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Quantensprung der Brennstoffzellen-Technologie: Mikrotubulare BSZ


Grösse und Preis der auf dem Markt erhältlichen Brennstoffzellen haben den breiten Durchbruch bisher verhindert. Eine neue Konstruktionsvariante, die mikrotubulare Technik, soll jetzt die Einsatzmöglichkeiten erheblich vergrößern. Bei der herkömmlichen Bauweise werden die mindestens zwei Millimeter dicken bipolaren Platten, über welche die Gase zugeführt werden, mit Membranen abwechselnd angeordnet. Im Gegensatz dazu findet bei dem System der Münchener Fuel Cell AG die Gaszuführung direkt über mikrotubulare, d.h. röhrenförmige Membranen statt. Dadurch fallen die grossen Totvolumina der bipolaren Platten weg und es lässt sich eine wesentlich grössere Membranfläche in einem vorgegebenen Aggregatvolumen unterbringen. Hierzu Dr. Norbert Bendzko, Vorstand Technik: "Momentan arbeiten wir mit Durchmessern, die unter drei Millimetern liegen. Angestrebt werden aber Werte von unter 0,2 Millimeter für PEM und SOFC BSZ."

Der Prototyp der Fuel Cell AG erreicht momentan Leistungsdichten von drei Kilowatt pro Liter Volumen. In der nächsten Phase, bei der die Röhrchen durch Hohlfasern verkleinert werden, sind dann rund 15 Kilowatt pro Liter möglich. Mit herkömmlichen Systemen sind derzeit etwa 1,0 1,6 Kilowatt pro Liter Bauvolumen realisierbar. Ein weitere Vorteil des mikrotubularen Aufbaus liegt laut Bendzko in der Senkung der Produktionskosten. Anders als die herkömmlichen Systeme, die mit viel Handarbeit lagenweise zusammengesetzt werden, ermöglicht das Röhrchenprinzip die kostengünstigen Massenfertigung. Die Brennstoffzelle kann quasi "am laufenden Meter" hergestellt werden. Grundsätzlich schätzt das Unternehmen die Marktchancen der verbesserten Brennstoffzelle als sehr vielversprechend ein. "Das konstruktive Prinzip impliziert eine einfache Miniaturisierung des Systems. Es ist leicht, kleine Brennstoffzellen zu bauen und indem wir diese zusammenfassen, ist es genauso unproblematisch auch grosse Brennstoffzellen herzustellen." sagt Bendzko. Damit eröffne sich als Markt der gesamte Bereich der Strom- und Wärmeerzeugung. Hinzu kommt der Ersatz von Batterien und Akkumulatoren im Kleinleistungsbereich, beispielsweise für netzunabhängige Außenanlagen, und auch der automobile Markt für Bordstromversorgung.

(H2-Report der Wasserstoff-Expo, Hamburg)

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