Was ist eigentlich…eine Brennstoffzelle?

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Da wir vorgestern über Hessens Brennstoffzellen-Zugflotte berichtet haben, stellt sich uns heute die Frage: Was ist eigentlich eine Brennstoffzelle, wie funktioniert sie und wo wird sie eigentlich genutzt?

Die Brennstoffzelle gilt, ebenso wie die Elektromobilität, als zukunftsweisende Alternative zum schadstofferzeugenden Benzin- und Dieselantrieb. Dabei ist die Idee hinter der Technologie schon im Jahr 1840 entstanden. Der Vorgang der sogenannten “kalten Verbrennung” lässt sich wie folgt erklären:

Bei dieser Art von Verbrennung reagiert der im Erdgas enthaltene Wasserstoff mit einem Oxidationsmittel, wie Sauerstoff aus der Luft. Dadurch entsteht eine  kontrollierte Knallgasreaktion. In diesem Vorgang wird zuerst elektrischer Strom und danach Wärmeenergie in Form von Warmwasser bzw. Wasserdampf erzeugt.

Zur visuellen Veranschaulichung hilft ein Beitrag der tagesschau:

Darauf aufbauend stellt sich natürlich die Frage, wo werden Brennstoffzellen eigentlich eingesetzt? Die Einsatzfelder teilen sich in drei Bereiche: stationäre (Heizung und Strom), portable (Notebook und Mobiltelefon) und mobile Anwendungen (Bus und PKW).

Geht es um mobile Anwendungen, so wird vermehrt nach Lösungen gesucht, um den Schadstoff ausstoßenden Diesel- und Benzin-Verbrennungsmotor der Umwelt zuliebe von der Straße zu verbannen.

Automobilhersteller scheinen sich zunächst sicher: die Zukunft fährt elektrisch. Die Probleme, die sich hier auftun, sind allerdings die langen Ladezeiten, mangelnde Reichweite sowie die Entsorgung der verbrauchten Akkus. Die Brennstoffzelle mit Wasserstoffantrieb hingegen, die in wenigen Minuten an entsprechenden Wasserstofftankstellen aufgetankt werden kann und eine weitere Reichweite hat, scheint diese Probleme zu lösen. Dennoch befinden sich aktuell, laut der tz lediglich 210 Brennstoffzellenautos auf Deutschen Straßen:

Wo ist also eigentlich der Haken bei der Brennstoffzelle mit Wasserstoff als Antriebsmittel?

Da es sich bei Wasserstoff nicht um ein natürlichen Stoff handelt, wird erheblich viel Energieaufwand betrieben um diesen zunächst in Form von Erdgas zu gewinnen und schließlich auch zu lagern. Zudem ist dieser hochentzündlich. Auch das nicht ausgeprägte Tankstellennetz ist noch ein großes Problem, vor allem auf dem Land. Eine Karte mit den bereits 116 etablierten Wasserstofftankstellen in Europa findet ihr hier.

Dennoch scheint der Wasserstoff-Antrieb noch nicht ganz uninteressant geworden zu sein: Automobilhersteller, wie VW, Audi, Toyota oder Mercedes präsentieren, laut Focus-Autor Stefan Grundhoff, nach wie vor immer wieder neue Modelle für den Markt. Der Kampf zwischen Elektromobilität und Wasserstoff scheint daher noch nicht komplett ausgefochten zu sein.

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