Wofür wird die Brennstoffzellentechnologie eingesetzt und warum?

Brennstoffzellentechnologie: 5 Gründe dafür

Nachhaltigkeit: Keine schädlichen Emissionen 

Als Gesellschaft müssen wir uns von fossilen Brennstoffen verabschieden. Immer mehr Regierungen erlassen Gesetze, um die Emissionen zu begrenzen und alternative Energiequellen zu fördern. Das Ergebnis: Immer mehr Unternehmen setzen auf die Brennstoffzellentechnologie als Alternative, insbesondere in der Verkehrs- und Automobilindustrie. 

Der sauberste Brennstoff für Brennstoffzellen, den es gibt? Grüner Wasserstoff. Er wird durch die Spaltung von Wasser mittels Elektrolyse hergestellt. Der Elektrolyseprozess selbst wird mit erneuerbaren Energiequellen wie Wind- oder Sonnenenergie betrieben und hat keine negativen Auswirkungen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass bei Brennstoffzellen, die mit grünem Wasserstoff betrieben werden, nur Wasser, Strom und Wärme als Nebenprodukte anfallen. Mit anderen Worten: Keine schädlichen Emissionen. 

Zuverlässigkeit: Reichlich verfügbar und hochleistungsfähig 

Wasserstoff ist der einfachste und am häufigsten vorkommende Stoff unserer Zeit, und wir vergessen manchmal, wie nützlich Wasserstoff sein kann. Als Energieträger kann er eine enorme Menge an Energie speichern und abgeben und eignet sich daher hervorragend als Brennstoff für Brennstoffzellen.   

Darüber hinaus arbeiten Wasserstoff-Brennstoffzellen bei relativ niedrigen Temperaturen, was ihre Haltbarkeit verbessert, ohne dass die Qualität der erzeugten Energie mit der Zeit abnimmt. Darüber hinaus wurden sie erfolgreich unter härtesten Bedingungen, extremer Kälte oder Hitze, Stürmen und Wirbelstürmen getestet. Es ist nicht verwunderlich, dass Unternehmen diese Technologie für die Notstromversorgung nutzen, denn mit Brennstoffzellen kann man sich vom Stromnetz unabhängig machen.   

Vielseitigkeit: Geeignet für eine Reihe von kostengünstigen (Mobilitäts-)Anwendungen 

Brennstoffzellen sind echte Alleskönner. Sie können in Laptops eingesetzt werden, aber ebenso gut stabile Energienetze in abgelegenen Gebieten bereitstellen. Der wahre Wert liegt jedoch in der sauberen Mobilität. Denken Sie an Züge, Schwerlastwagen, Fähren, Gabelstapler, Busse, Privatfahrzeuge und vieles mehr. Für all diese Anwendungen ist die Brennstoffzellentechnologie zu einer interessanten Alternative geworden.   

Außerdem erübrigt sich mit Brennstoffzellen das Laden und Verwalten von Batterien. Die leichtgewichtigen Geräte laufen länger als die meisten Batterien und lassen sich schnell auftanken, was die Ausfallzeiten verringert. Ihre hohe Zuverlässigkeit wiederum senkt die Wartungskosten enorm. Da die Wasserstoffproduktion und -verteilung weiter zunehmen wird, werden die Kosten damit noch weiter sinken.  

Effizienz: Die klassische Verbrennung im Rückspiegel 

Herkömmliche Kraftwerke erzeugen Strom mit einem durchschnittlichen Wirkungsgrad von 30 bis 40 Prozent, wobei der „tatsächliche Wirkungsgrad“ aufgrund von Übertragungs- und Verteilungsverlusten wesentlich geringer ist. Wasserstoff-Brennstoffzellen in der Produktion haben dagegen einen Wirkungsgrad von 50 bis 60 Prozent. In Verbindung mit einer Wärmerückgewinnung kann dieser Wert sogar auf etwa 80 Prozent steigen.  

Bei Autos ist es das Gleiche. Ein typischer Verbrennungsmotor ist nur zu 25 Prozent energieeffizient, während der Wert für Brennstoffzellen bei 60 Prozent liegt. Im Vergleich zu Batterien in Elektrofahrzeugen (EVs) ist das Bild differenzierter. Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge benötigen doppelt so viel Energie, um die gleiche Strecke zurückzulegen. Doch je länger die Strecke und je größer die Nutzlast, desto interessanter wird Wasserstoff. Die schweren Batterien in Elektrofahrzeugen beeinträchtigen deren Energieeffizienz. Außerdem geht das Betanken von Wasserstoff viel schneller als das Aufladen einer Batterie. 

Erfahren Sie mehr über die Unterschiede zwischen Batterie- und Brennstoffzellentechnologie.  

Skalierbarkeit: Sie zahlen nur für das, was Sie brauchen 

Eine einzelne Brennstoffzelle erzeugt etwa 0,5 bis 1 Volt, was selbst für kleinste Anwendungen kaum ausreicht. Um höhere Spannungen zu erreichen, werden Brennstoffzellen in Reihe geschaltet und zu Stacks zusammengefasst. Je nach Anwendung kann ein Brennstoffzellenstack Hunderte von einzelnen Brennstoffzellen enthalten. Mit anderen Worten: Man kann sie so konstruieren, dass sie genau dem benötigten Energiebedarf entspricht.   

Diese Skalierbarkeit macht PEM-Brennstoffzellen ideal für den Transport. Sie sind kompakt und leicht. Durch den Wegfall aller Hilfskomponenten werden die Brennstoffzellen zudem effizienter und kostengünstiger. Zweifellos werden weitere technologische Fortschritte die Attraktivität dieser innovativen Technologie erhöhen. 

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