Environmental Engineering Reference
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Energieträgern wie Erdgas oder Methanol betreiben. Ein Reformer spaltet dazu in einer
Vorstufe Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise Erdgas chemisch in Wasserstoff und an-
dere Bestandteile auf. Dabei entsteht ein wasserstoffreiches Reformatgas, aus dem eine
Gasreinigungsstufe noch das für die Brennstoffzelle schädliche Kohlenmonoxid (CO) be-
seitigen muss.
Die Karbonatschmelzen-Brennstoffzelle (MCFC) und die oxidkeramische Brennstoffzelle
(SOFC) arbeiten bei deutlich höheren Temperaturen. Dadurch lassen sich kohlenwasser-
stoffhaltige Gase wie Erdgas oder Biogas ohne vorherige Reformierung direkt nutzen. Ein
Nachteil der hohen Temperatur ist dagegen die lange Anfahr- und Abschaltzeitdauer.
Da die elektrische Spannung einer Einzelzelle mit Werten von rund einem Volt für die
meisten Anwendungen zu niedrig ist, wird in der Praxis eine Vielzahl von Zellen zu einem
so genannten Stack in Reihe geschaltet
(Abbildung 13.9)
.
Abbildung 13.9
Brennstoffzellenprototypen
Der elektrische Wirkungsgrad heutiger Brennstoffzellen liegt meist in der Größenordnung
von 40 bis 60 Prozent. In Einzelfällen lassen sich auch Werte von über 60 Prozent errei-
chen. Die Brennstoffzelle kann also nur einen Teil der im Wasserstoff enthaltenen Energie
in elektrische Energie umwandeln. Prinzipiell lässt sich auch die Abwärme der Brennstoff-
zellen nutzen. Durch die Kraft-Wärme-Kopplung, also die gleichzeitige Erzeugung von
Strom und Wärme, erhöht sich der Gesamtwirkungsgrad der Brennstoffzelle und kann bis
über 80 Prozent steigen.
In den letzten Jahren wurden große Fortschritte bei der Entwicklung der Brennstoffzellen-
technik erreicht. Zahlreiche Firmen bieten bereits kommerzielle Einheiten an. Die derzeit
verkauften Stückzahlen sind aber noch verhältnismäßig gering. Der Preis von heutigen
Brennstoffzellensystemen ist im Vergleich zu anderen Energieversorgungseinheiten noch
