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26. Wissenschaftsapéro «Daheim und unterwegs – die Brennstoffzelle im Einsatz» -- Die Brennstoffzelle – Lösung für jeden Verwendungszweck?

Dübendorf (ots)

Brennstoffzellen wandeln chemische Energie direkt
in elektrischen Strom und Wärme um. Ihr Einsatzbereich reicht vom 
Batterieersatz in Fahrzeugen, Laptops und Handys über 
Energieversorgungssysteme in Ein- und Mehrfamilienhäusern bis hin 
zum Einsatz in Kraftwerken. An der Empa-Akademie diskutierten am 31. 
Oktober Fachleute und Laien über das Potential dieser Technologie 
und die Aussichten, ihr durch innovative Konzepte und durch Einsatz 
in Nischenmärkten zum Durchbruch zu verhelfen.
Dr. Peter Holtappels von der Empa-Abteilung Hochleistungskeramik 
ging in seinem Vortrag «Hightech-Materialien für Brennstoffzellen» 
erst einmal auf die Geschichte der Brennstoffzelle ein. In einer 
ersten Studie von 1937 wurde eine Festoxid-Brennstoffzelle 
vorgestellt, die noch einen ganzen Raum beanspruchte. Deren 
Funktionsprinzip wurde zwar übernommen, die Aggregate selbst 
schrumpften jedoch von Generation zu Generation. Als «Brennstoff» 
dient Wasserstoff, der Betrieb ist jedoch auch mit Erdgas, Biogas, 
Benzin usw. möglich. Inzwischen gibt es vielfältige Typen für viele 
möglichen Anwendungen, von denen Peter Holtappels einen Überblick 
präsentierte.
Kein Rauch, kein Russ, kein Feuer
Festoxid-Brennstoffzellen (solid oxid fuel cell, SOFC) mögen es 
heiss. Bei Temperaturen von bis zu 1000°C wandeln sie chemische 
Energie in elektrische Energie um. Das stellt enorme Ansprüche an 
die Materialien. Die Empa entwickelt dafür Hochleistungskeramiken 
für den Einsatz unter extremen Temperaturen. Die SOFC hat viele 
Vorteile. Dank der hohen Betriebstemperatur kann sie nicht nur 
Wasserstoff, sondern auch Erdgas oder Erdöl und vor allem 
erneuerbare Brennstoffe wie Biogas verarbeiten. Die SOFC eignet sich 
daher für eine nachhaltige Energiegewinnung. Ausserdem bilden sich 
wie bei allen Brennstoffzellen keine schädlichen Abgase. Beim 
Betrieb mit Wasserstoff entsteht lediglich Wasserdampf. Werden 
andere Brennstoffe eingesetzt, gibt die SOFC zusätzlich Kohlendioxid 
ab – kein Rauch, kein Russ, kein Feuer.
Brennstoffzelle statt Ölheizung
Roland Diethelm stellte eine marktreife
Hochtemperatur-Brennstoffzelle von Sulzer Hexis vor, die als Ersatz
der Ölheizung von Einfamilienhäusern taugt, und bei deren Entwicklung
auch die Empa mitgearbeitet hat. Für Diethelm hat «das grosse
Kraftwerk ausgedient, jetzt kommen die kleinen», dafür in jedem Haus
installiert. «Galileo », wie die Sulzer-Hexis-Anlage heisst, wird mit
Erdgas betrieben und darf dank hoher Energieeffizienz das CE-Zeichen
führen. Die CE-Zertifizierung verlangt die Nutzung der Abwärme und
eine Energieeffizienz von 85%. Leider sind anscheinend nur «Pioniere»
bereit, ihre Ölheizung durch eine solche Anlage zu ersetzen.
Vielleicht ist es dieser Umstand, der Sulzer – den Mutterkonzern –
nach beträchtlichen Investitionen entscheiden liess, aus diesem
Geschäft auszusteigen.
Brennstoffzelle im Auto
Thomas Brachmann von Honda R&D Europe stellte dem am 
Wissenschaftsapéro anwesenden Publikum einen Personenwagen mit 
Elektroantrieb und Brennstoffzelle vor. Beim Modell «FCX» handelt es 
sich nicht etwa um einen Forschungsprototyp, sondern um ein in 
Kleinserie für den amerikanischen und japanischen Markt produziertes 
Coupé. Es ist nach strengen Tests für Japan und die USA zugelassen 
worden. Auch hier waren bisher nur wenige «Pioniere» bereit, für 
innovative und zukunftsträchtige Technologie wesentlich mehr zu 
bezahlen. «Dabei», so Brachmann, «hat die Brennstoffzelle das 
Potential, gesamtheitlich zur Lösung der Probleme, z.B. der 
Luftreinhaltung, beizutragen».
Publikum mit zurückhaltendem Interesse
Das Publikum zeigte im Anschluss an die Referate, dass es der 
Brennstoffzellentechnologie eher zurückhaltend gegenüber steht. Vor 
allem interessierte es sich für die Risiken, Wasserstoff in 
Fahrzeugen mitzuführen. Thomas Brachmann sieht ein «nicht grösseres 
Gefahrenpotential als bei mit Benzin betriebenen Fahrzeugen», sonst 
würde ein Auto die Zulassung nicht erhalten. «Wieso wird auch heute 
noch für die Brennstoffzelle als Treibstoff auf fossile 
Energieträger gesetzt, obwohl diese immer knapper werden?», fragte 
ein Zuhörer. Die Brennstoffzelle erfülle die Forderung nach 
Nachhaltigkeit auch, wenn sie z.B. mit Biogas betrieben wird. 
Wasserstoff sei einfach noch nicht flächendeckend erhältlich. Die 
Energie zur Produktion stamme ausserdem aus fossilen Trägern, 
solange die Photovoltaik noch nicht ausreicht. Bis die 
Schwierigkeiten vielleicht in 50 Jahren gelöst sind, seien 
«Zwischenlösungen» gefragt.
Redaktion
Rémy Nideröst, Abt. Kommunikation, Tel.  +41 44 823 45 98, 
remigius.nideroest@empa.ch
Fachliche Auskünfte:
Dr. Peter Holtappels, Tel. +41 44 823 41 29,  peter.holtappels@empa.ch
Was ist der Wissenschaftsapéro?
An den regelmässig stattfindenden Wissenschaftsapéros greift die 
Empa-Akademie fachlich und gesellschaftlich relevante Themen auf. 
Jeweils drei bis vier ReferentInnen aus Forschung, Politik und 
Wirtschaft präsentieren in ihren Vorträgen Ergebnisse und Absichten 
zu dem behandelten Thema. Anschliessend stehen sie auch den nicht 
mit dem Fach vertrauten Gästen entweder in der Diskussionsrunde oder 
beim Apéro Rede und Antwort. Der nächste Wissenschaftsapéro findet 
statt am 5. Dezember 2005 zum Thema «Es rumpelt und kreischt – ist 
Eisenbahnlärm unvermeidlich?». Ort: Empa, Dübendorf, Zeit: 16.30 
Uhr. Es ist keine Anmeldung erforderlich.

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