Wofür wird die Brennstoffzellentechnologie eingesetzt und warum?
8 leistungsstarke Industrieanwendungen
Obwohl die Brennstoffzellentechnologie noch in den Kinderschuhen steckt, erforschen einige Branchen ihre Vorteile weiter:
Straßenverkehr: Man denke an Langstrecken-LKWs, aber auch an Pkws und sogar Busse. Mehrere Großstädte auf der ganzen Welt, wie Peking, Chicago und London, haben mit Bussen experimentiert, die mit Wasserstoff-Brennstoffzellen betrieben werden, oder sind dabei, dies zu tun.
Lagerlogistik: Brennstoffzellen treiben zunehmend industrielle Geräte wie Gabelstapler an. Dies führt zu niedrigeren Wartungskosten, kürzeren Laufzeiten und einem geringeren ökologischen Fußabdruck.
Züge: Seitdem der erste Wasserstoffzug für den kommerziellen Einsatz im Jahr 2018 in Deutschland in Betrieb genommen wurde, folgten weitere Bestellungen aus anderen europäischen Länder wie Italien, Frankreich und Österreich. Zusätzlicher Vorteil: Diese Züge haben einen niedrigen Geräuschpegel.
Passagierfähren: Der maritime Sektor verursacht etwa 2,5 Prozent der weltweiten Kohlenstoffemissionen. Eine der kurzfristigen Optionen, um diese Zahl auf kosteneffiziente Weise zu senken, ist der Einsatz von Brennstoffzellen für Passagierfähren.
Luftfahrt: Für Kurzstreckenflüge in kleinen Flugzeugen (bis zu 20 Passagiere) bieten Wasserstoff und Brennstoffzellen eine mögliche Alternative und werden bereits heute erprobt. ZeroAvia zum Beispiel entwickelt ein Flugzeug für den weltweit ersten kommerziellen Flug mit dieser Technologie.
Notstromversorgung: Immer mehr führende Unternehmen setzen auf Brennstoffzellen als unterbrechungsfreie Notstromversorgung. So testet beispielsweise Microsoft bereits Wasserstoff-Notstrom-Generatoren für seine Rechenzentren.
Tragbare Stromversorgung: Zu den spezifischen Anwendungen gehören Laptops, Mobiltelefone, Batterieladegeräte und unbemannte Luftfahrzeuge. Leichte PEM-Brennstoffzellen verlängern die Nutzungsdauer dieser Geräte.
Wärme und Strom für Gebäude: Das Potenzial ist enorm, da Wärme und Strom für Gebäude mehr als ein Drittel des weltweiten Energiebedarfs und ein Viertel der weltweiten Kohlenstoffemissionen ausmachen. PEM-Brennstoffzellen können die Energiewende in diesem Sektor erleichtern.
„Diese Technologie ist für Fahrzeuge am weitesten fortgeschritten. Deshalb setzen wir alle Hebel in Bewegung, um hochwertige Brennstoffzellenkatalysatoren für eine saubere Mobilität zu liefern."
Sascha Toelle, Global Manager Applied Technology & Sales bei Umicore
Warum setzt die Industrie auf die PEM-Brennstoffzellentechnologie?
Im Allgemeinen sind es die folgenden Kriterien, die die Industrie zur innovativen Technologie treiben:
Strengere Gesetzgebung: Ob auf lokaler, nationaler oder länderübergreifender Ebene, öffentliche Organisationen setzen sich zunehmend für eine nachhaltigere Zukunft ein. Mit strengeren Regeln und Vorschriften zur Verringerung der CO2-Emissionen wird oft das Ziel verfolgt, kohlenstoffneutral zu werden. Diese Ambitionen inspirieren Unternehmen auf der ganzen Welt zur Entwicklung und Einführung grüner(er) Alternativen und Energiequellen, wie z. B. Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge und grüner Wasserstoff.
Niedrigere Kosten: Die Brennstoffzellentechnologie ist als kohlenstoffarme Alternative für viele Branchen erstaunlich wettbewerbsfähig. Das ist eine der wichtigsten Schlussfolgerungen des Berichts Path to Hydrogen Competitiveness des Hydrogen Council. Schon heute ist dies bei Lkws, Zügen, Langstrecken-Pkws und Fernverkehrsbussen der Fall. Für viele andere Anwendungen kann er unter den richtigen Bedingungen und mit einem Ausbau der Wasserstoffproduktion und
-verteilung noch vor dem Jahr 2030 zu einer praktikablen Alternative werden.
Bessere Leistung: Brennstoffzellen arbeiten bei relativ niedrigen Temperaturen (ca. 60-80 °C), haben sich aber auch in sehr kalten Umgebungen bewährt. Dies ermöglicht ein schnelles Anfahren der Anwendungen – mit geringerer Aufwärmzeit – und führt zu geringerem Verschleiß und besserer Haltbarkeit. Andere Parameter wie ihre kompakte Größe, ihr geringes Gewicht und ihre hohe Leistungsdichte machen sie für bestimmte Anwendungen noch geeigneter.
Herausforderungen für die Zukunft
Wir bei Umicore sind der festen Überzeugung, dass Brennstoffzellen ein Teil der sauberen Mobilität der Zukunft sind. Damit die Technologie ihr volles Potenzial entfalten kann, müssen jedoch noch einige Hürden überwunden werden:
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Angleichung der Politik: Die Regierungen sollten gleiche Bedingungen schaffen, indem sie nationale Ziele festlegen, rechtliche Hindernisse beseitigen, in die Infrastruktur investieren, Anreize bieten und die Standardisierung erleichtern. Öffentliche Akzeptanz: Neue Technologien werden in der Öffentlichkeit selten mit offenen Armen empfangen. Regierungen und Industrie müssen daher zusammenarbeiten, um den Ruf und das Verständnis der Brennstoffzellentechnologie zu verbessern. Produktion und Vertrieb von Wasserstoff: Um die Wettbewerbsfähigkeit von Brennstoffzellen zu verbessern, müssen wir in den Ausbau der Produktion und des Vertriebs von erneuerbarem grünen Wasserstoff aus der Elektrolyse investieren. Technologischer Fortschritt: Die Brennstoffzellentechnologie sollte weiterentwickelt werden, um mit unterschiedlichen Betriebsbedingungen wie hohem Druck und extremen Temperaturen fertig zu werden. |
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