Mikrobrennstoffzellen

GM&P Info · . Anmeldungsdatum: 18.01.2006 Beiträge: 2945

Ein Golfplatz wird Ingenieuren der EVT Gesellschaft für Energieverfahrenstechnik mbH als Testgelände dienen. Das Unternehmen will mit Partnern ein Brennstoffzellensystem entwickeln, das sich zunächst in einem Golf-Caddy bewähren soll. Dort wird es im Verbund mit einer Batterie Strom für den 24-Volt-Antrieb liefern. Solche Hybridsysteme könnten auch bei anderen Anwendungen Nutzen stiften. Dabei decken Brennstoffzellen den Grundbedarf oder erzeugen – wie hier – kontinuierlich Ladestrom für die Batterien. Letztere dienen als Energiepuffer und verleihen dem Gesamtsystem die benötigte Dynamik.

Auch zur alleinigen Energieversorgung eignen sich kleine Brennstoffzellen, etwa als Akkuersatz in mobilen Elektronikgeräten, denn ihr Charme liegt in der Kompaktheit und der Trennung von elektrochemischem Energiewandler und Energiespeicher: Während bei Akkus lange Ladezyklen einzuplanen sind, begnügt sich das Brennstoffzellensystem mit dem Austausch des Brennstofftanks. Methanol zum Beispiel bietet eine hohe Energiedichte, erlaubt die Lagerung in Patronen und gestattet einen einfachen und sicheren Wechsel. Vor dem breiten Markteintritt haben die Entwickler jedoch noch einige Arbeit: Die Brennstoffzellen sind zu teuer, unverzichtbare periphere Komponenten wie Minipumpen, -ventile oder -regler bisher nur bedingt geeignet. Auch im Hinblick auf den Materialeinsatz und die Werkstoffauswahl ergibt sich noch Optimierungspotenzial.

Brennstoffzellen-Mikrosysteme sind die Vorreiter

Um Brennstoffzellensystemen mit maximal 100 Watt, den so genannten Mikrobrennstoffzellen, zum Durchbruch zu verhelfen, stellt das das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) rund 18 Millionen Euro Förderung bereit – den größten Fördertopf für Mikrobrennstoffzellen in ganz Europa. Von den Geldern profitieren neben dem „Golf-Caddy“-Vorhaben weitere acht Verbundprojekte: Sie alle zielen auf industriell umsetzbare Produkte und widmen sich dem Gesamtsystem, bestehend aus Speicher, Energiewandler und Regelung bzw. Peripherie. Auf einer Kick-off-Veranstaltung am 15. Juni in München fiel der offizielle Startschuss. Gemeinsam mit dem BMBF stellten die Förderungsempfänger ihre Projekte einem Fachpublikum vor, das sich großenteils aus Vertretern hochkarätiger Unternehmen zusammensetzte. Insgesamt hatten sich 110 Teilnehmer zu der Veranstaltung angemeldet.

18-Millionen-Förderung unterstützt Projekte mit Praxisbezug

Trotz ihrer geringen elektrischen Leistung spielen Mikrobrennstoffzellen industriepolitisch eine große Rolle: Sie werden nämlich den Markt bereiten, schätzen Experten, denn mobile Elektronik ist heute auf Batterien oder Akkus angewiesen, die Energie zu hohen Preisen in relativ geringer Menge bereitstellen. „Die Zukunft gehört Technologien wie der Mikrosystemtechnik, die auf gleichem Raum mehr Energie zu marktgerechten Preisen bereitstellen können“, meint Carmen Gehring, die das Förderungsprojekt „Leitinnovation Mikrobrennstoffzelle“ beim BMBF federführend verantwortet. Dessen 18-Millionen-Euro-Etat wendet sich ausschließlich an Verbundprojekte, die sich ganzheitlich mit der Systementwicklung auseinandersetzen und marktgerechte Massenprodukte im Auge haben. Gehring: „Um diesem Anspruch gerecht zu werden, haben sich die drei Rahmenprogramme ‚Mikrosysteme’, ‚Werkstoffinnovationen für Industrie und Gesellschaft’ und ‚Forschung für die Produktion von morgen’ bei der Leitinnovation Mikrobrennstoffzelle erstmals zusammengeschlossen.“

Etwa 35 Projekte buhlten um die Fördergelder, ausgewählt wurden durch ein Gutachtergremium insgesamt neun. Marco Voigt von der VDI/VDE Innovation + Technik GmbH, die als einer von drei Projektträgern vom BMBF einbezogen wurde: „Wir hätten gerne weitere Ansätze gefördert, doch statt vielen wenig zukommen zu lassen wollten wir die Gelder auf die aussichtsreichsten Projekte verteilen und hier massiv Anschubhilfe leisten.“ Rund zwei Millionen Euro pro Projekt entsprechen in den meisten Fällen etwa dem, was die jeweiligen Projektpartner zur Umsetzung ihres Vorhabens noch benötigen.

Kompatible Abmessungen sollen Massenmarkt öffnen

Als förderungswürdig wurde unter anderem das Projekt „PemGen“ eingestuft, das langfristig auf die Brennstoffzelle in Batteriegröße zielt. Durch die Miniaturisierung des Reformers (er bereitet den Brennstoff zu Wasserstoff auf), dem Flüssigkeitskreis und weiteren Komponenten sollen zunächst individuelle Systeme entstehen, die zur Versorgung elektronischer Geräte dienen. Im Folgeschritt ist eine Standardisierung angedacht, um Brennstoffzellensysteme in der Größe herkömmlicher (Knopf-)Batterien herzustellen. Dass ein Batterieanbieter bei diesem Vorhaben mit am Tisch sitzt, zeigt: Mit dieser Idee kann ein Massenmarkt mobilisiert werden.

VDI/VDE

GM&P Info · . Anmeldungsdatum: 18.01.2006 Beiträge: 2945

Modellauto fährt mit Wasserstoff - Brennstoffzelle treibt Mini-Elektromotor an

Im richtigen Leben funktioniert es noch nicht wirklich, aber als Spielzeug für Erwachsene macht das Wasserstoff-Auto H-Racer schon eine hervorragende Figur. Herzstück des flotten Renners, den die Züricher Sonntags-Zeitung ein "Vorbild für das Mobil der Zukunft" nennt, ist die revolutionäre Technologie Brennstoffzelle. Die ersetzt konventionelle Verbrennungsmotoren und Akkus und produziert keine Abgase, sondern einfach nur sauberes, klares Wasser.

An einer Anwendung im Fahrzeug-Massenmarkt tüfteln derzeit alle großen Autokonzerne, der H-Racer, hergestellt in China, aber funktioniert bereits. Das futuristische Modell, mit dem die Herstellerfirma Horizon Werbung für ihr Knowhow in Sachen Brennstoffzellen für echte Fahrzeuge machen will, macht in seiner Brennstoffzelle aus Wasserstoff und Sauerstoff auf elektrochemischem Wege Strom für den 0,2 Watt starken Elektromotor, der das Auto fast geräuschlos antreibt. Mit einer Tankfüllung fährt der Flitzer bis zu drei Minuten.

Danach muss das Männerspielzeug auf seine ganz eigene Weise tanken: Innerhalb von zehn Minuten wird Wasser völlig gefahrlos in Wasserstoff umgewandelt, ein Solarmodul sorgt dabei für die nötige Energie - ganz ohne Steckdose oder Batterie. Ähnlich funktioniert auch der in Deutschland hergestellte HY Runner GT. Der schicke Flitzer, angeboten von der Dresdner Firma Lexsolar, wird von einer Doppel-Brennstoffzelle angetrieben, die per Solarzelle in drei Minuten wieder startbereit ist.

Heinrich Dreier · ** Consulter ** Anmeldungsdatum: 28.09.2003 Beiträge: 2922

Was mich immer wieder verwundert, ist doch, dass alles, was man im Microbereich auch im Macrobereich bauen kann, und umgkehrt geht das auch.
Warum sind die Autoindustrien so langsam und träge?

Grüsse
Heinrich