Die Zukunft der Brennstoffzellen

Anlässlich der Portable Power Conference and Expo, die kürzlich in San Francisco stattfand, wurde unter anderem die Zukunft von Brennstoffzellen diskutiert.

Brennstoffzellen haben in den vergangenen Jahren rasante Entwicklungsschritte durchlaufen, sie sollen in wenigen Jahren einsatzbereit für portable Geräte wie Handys, Laptops oder MP3-Player sein.

Ein inherenter Nachteil der Brennstoffzelle ist jedoch, dass sie keine Stromspitzen bereit stellen kann. Während die Energiedichte pro Kilogramm fünf bis zehn Mal höher als bei herkömmlichen Akkus ist, kann sie nur konstant Energie abgeben.

Kontrollierte Verbrennung
Brennstoffzellen erhalten ihre Energie durch kontrollierte "Verbrennung" eines Brennstoffs. Meist wird Methanol verwendet; als Restprodukt bleibt Wasser übrig. Die Energiedichte ist viel höher, außerdem kann eine Methanolkartusche innerhalb von Sekunden gewechselt werden.

Japan als Nummer eins bei Brennstoffzellen

Verschiedene Bauarten

Fumio Ueno, Brennstoffzellen-Chefentwickler bei Toshiba, sieht drei verschiedene Bauarten als Lösung für unterschiedliche Bedürfnisse: aktive DMFCs [Direct Methanol Fuell Cells] mit gutem Energie/Gewichtsverhältnis, kompakte aktive DMFCs für tragbare Handy-Ladegeräte und passive DMFCs für Geräte wie MP3-Player.

Letztere verzichten auf den Einsatz einer Pumpe, um das Methanol in die Zellen zu pressen. Dadurch können sie kompakter und leichter gebaut werden, haben aber einen geringen Output. Für den Einsatz beispielsweise in einem GPS-fähigen Mobiltelefon wären sie zu schwach, für einen MP3-Player wären sie jedoch ideal.

"Ich kann mir schwer vorstellen, dass passive Brennstoffzellen direkt zum Beispiel Handyakkus ersetzen können", so Ueno. "Statt dessen wäre es interessant, um eine passive DMFC herum neue Anwendungen zu entwickeln".

Einsatzdauer erheblich verlängert
Als Kandidat Nummer Eins sieht er Bluetooth-basierende Freisprecheinrichtungen. "Diese benötigen nur wenig Strom, sind aber umständlich aufzuladen. Die Verwendung einer passiven Brennstoffzelle könnte die Einsatzdauer erheblich verlängern".

Portable Power Conference and Expo

Keine Ende der Batterie absehbar

Er rechnet mit einer Energiedichte von 1.000 Wh/kg und einer drei- bis fünffach längere Einsatzdauer.

"In der Vergangenheit kamen viele neue Batteriearten auf den Markt - NiCD, NiH oder Li-Ionen. Jede der Technologien hat mittlerweile ihre Nischenanwendung gefunden - und so wird es auch bei Brennstoffzellen sein. Die Verfügbarkeit von DMFCs wird nicht das Ende der Batterie bedeuten".