Brennstoffzellen und Wasserstoffspeicherung
Stromquellen der Zukunft
Brennstoffzellen erzeugen direkt, ohne Umweg über Wärme und Mechanik, elektrische Energie. Geräusch- und emissionsarm verbrennen sie Wasserstoff zu Wasser. Der notwendige Wasserstoff stammt heute zwar meist noch aus Erdgas, wird aber künftig weitgehend aus erneuerbaren Energien, z.B. aus Biomasse, gewonnen werden.
Um Wasserstoff verstärkt als Energieträger zu nutzen ist es notwendig effektive und sichere Speicherverfahren zu entwickeln. Druck und Flüssiggasspeicherung gehören heute zum Stand der Technik. Eine Alternative zu den konventionellen Verfahren ist die chemische Speicherung von Wasserstoff in Niedertemperaturmetallhydriden und Hochtemperaturmetallhydriden sowie hydrolysierbaren Hydriden mit spezifischen Anwendungsgebieten.
Im FVS (ForschungsVerbund Sonnenenergie) gibt es vielfältige Forschungsaktivitäten, um das hohe Potenzial der Brennstoffzellentechnologien nutzbar zu machen:
Brennstoffzellen mit hohen Prozesstemperaturen werden vor allem im Bereich der Kraft-Wärme-Kopplung eingesetzt, um die bei der Stromerzeugung entstehende Abwärme zu nutzen. Auf diesem Forschungs- und Entwicklungsfeld arbeiten vor allem das DLR (Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt) und das FZJ (Forschungszentrum Jülich) in engen Kooperationen mit der Industrie.
Brennstoffzellen mit niedrigen Prozesstemperaturen eignen sich besonders gut als Elektroantriebssystem für Kraftfahrzeuge und in verkleinerter Form auch für elektronische Geräte wie tragbare Computer. An diesen Zellen forschen gemeinsam das Fraunhofer ISE (Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme), das ZSW (Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung), das FZJ und das DLR. Für die dezentrale Gebäudeenergieversorgung mit Strom und Wärme entwickelt das ZSW zusammen mit dem Fraunhofer ISE kleine Brennstoffzellenaggregate im Kilowattbereich.
Ihr hoher Wirkungsgrad und die vielseitige Anwendbarkeit vom Autoantrieb bis zur Heizungsanlage machen die Brennstoffzellen zur Schlüsselkomponente für den Übergang vom fossilen zum zukünftigen Energiekreislauf mit erneuerbaren Energien.
Materialien zum Thema Brennstoffzellen (PDF Dateien)
Programmhefte
Erzeugung und Nutzung chemischer Energieträger aus erneuerbaren Energien (Grösse: 301 KB)
- Hydrogen from renewable energy sources (Grösse: 149 KB)
- Fuel cells (Grösse: 81 KB)
- FVS Eckpunktepapier 2003 (Grösse: 133 KB)
Themenhefte
- Wasserstofflogistik - verteilen, speichern und betanken (Grösse: 331 KB)
- Regenerativer Wasserstoff - Erzeugung, Nutzung und Syntheserohstoff (Grösse: 191 KB)
- Wasserspaltung mit Strom und Wärme (Grösse: 410 KB)
- Wasserstoffgewinnung aus Erdgas - Anlagenentwicklung und Systemtechnik (Grösse: 143 KB)
- Wasserstofferzeugung aus Dieselkraftstoffen (Grösse: 227 KB)
- Hochtemperatur-Brennstoffzellen - Entwicklung neuer Materialien und Werkstoffe (Grösse: 245 KB)
- Hochtemperatur-Brennstoffzellen - von der Komponentenentwicklung zum System (Grösse: 333 KB)
- Niedertemperatur-Brennstoffzellen - Stand und Perspektiven der PEMFC (Grösse: 357 KB)
- PEM-Brennstoffzellen - Neue Katalysatoren und bionische Aspekte (Grösse: 403 KB)
- Die keramische Brennstoffzelle als Energiewandler für die Stromerzeugung im Auto (Grösse: 334 KB)
- Brennstoffzellen für die Mikroenergietechnik (Grösse: 150 KB)
- Wasserstofftechnik in stationären autonomen Stromversorgungssystemen (Grösse: 260 KB)
- Wasserstofftechnik - Forschung für Sicherheit und Transport (Grösse: 259 KB)
- Brennstoffzellen im Vergleich mit anderen Energiekonversionstechnologien (Grösse: 209 KB)
- Umweltauswirkungen und Märkte des dezentralen Einsatzes stationärer Brennstoffzellen (Grösse: 124 KB)
- Wasserstoff und Brennstoffzellen Stand der Entwicklungen im Überblick (Grösse: 0.9 MB)
- Wasserstoff und Brennstoffzellen - Ein Systemüberblick (Grösse: 129 KB)
- Netzmanagement und Integration von Brennstoffzellen (Grösse: 232 KB)
- Wasserstoffnutzung - Ökobilanzen, Kosten und Endenergiestrukturen (Grösse: 356 KB)
- Wasserstofferzeugung aus Biomasse - Wasserspaltung mit organischen Verbindungen (Grösse: 149 KB)
- Niedertemperatur-Brennstoffzellen - Stand und Perspektiven der DMFC (Grösse: 242 KB)
- Brennstoffzellen im Einsatz als dezentrale Kraft-Wärme-Kopplung (Grösse: 272 KB)
- Internationale Entwicklungen der Wasserstofftechnologie (Grösse: 330 KB)
- Übergang in das Solarzeitalter (Grösse: 587 KB)
- Solarer Wasserstoff - Innovative Techniken zur Erzeugung (Grösse: 282 KB)
- Dezentrale Kraftwärmekopplung - Konversionstechnologien und Einsatzmöglichkeiten (Grösse: 284 KB)
- Wasserstoffspeicherung und Verkehr (Grösse: 343 KB)
- Bionik solarer Energiesysteme als Orientierungshilfe für Forschung und Technologieentwicklung (Grösse: 281 KB)
- Brennstoffzellen - saubere Antriebe für Straßenfahrzeuge von morgen (Grösse: 0.9 MB)
- Reformierung von Kohlenwasserstoffen (Grösse: 454 KB)
- Entwicklungslinien auf dem Gebiet der Membran-Brennstoffzellen (PEFC) (Grösse: 1.6 MB)
- Portable Anwendungen mit PEM-Brennstoffzellen (Grösse: 857 KB)
- Methanol - Herstellung und Einsatz als Energieträger für Brennstoffzellen (Grösse: 0.9 MB)
- Stand und Zukunft der Direkt-Methanol-Brennstoffzellen (Grösse: 1.1 MB)
- PEM-Brennstoffzellen in der Kraft-Wärme-Kopplung (Grösse: 396 KB)
- Energieketten (Grösse: 532 KB)
- Stand der MCFC-Brennstoffzellentechnik (Grösse: 0.9 MB)
- Elektrofahrzeuge mit PEM-Brennstoffzellen (Grösse: 468 KB)
- Praktische Erfahrungen mit der Phosphorsauren Brennstoffzelle (Grösse: 218 KB)
- Produktentwicklung Festelektrolyt-Brennstoffzellen (SOFC) (Grösse: 405 KB)
- Die Marktsituation von Brennstoffzellen (Grösse: 1.1 MB)
- Geleitwort (Grösse: 1.0 MB)
- Brennstoffzellsysteme - ein Überblick (Grösse: 552 KB)
Workshopbände
- Brennstoffzellen für den Fahrzeugantrieb (Grösse: 207 KB)
- Wasserstofferzeugung durch hydrothermale Vergasung (Grösse: 171 KB)
- Fischer-Tropsch Synthese von Kohlenwasserstoffen ausgehend von Biomasse - In-situ H2O-Abscheidung und Verbesserung der Kohlenstoff- Nutzung (Grösse: 128 KB)
- Sicherheitsaspekte der Wasserstoffspeicherung (Grösse: 99 KB)
- Hydrolysierbare Hydride (Grösse: 125 KB)
- Flüssigwasserstoff (Grösse: 169 KB)
- Niedertemperatur-Metallhydride (Grösse: 164 KB)
- Hochtemperatur-Metallhydride (Grösse: 164 KB)
