Welche brennstoffzellen gibt es?

Gefragt von: Frau Prof. Evelyn Groß  |  Letzte Aktualisierung: 29. Juni 2021
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Die Brennstoffzellen-Typen
  • Alkalische Brennstoffzelle.
  • Membranbrennstoffzelle.
  • Direkt-Methanol-Brennstoffzelle.
  • Phosphorsäure-Brennstoffzelle.
  • Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle.
  • Festoxid-Brennstoffzelle.

Welche Typen von Brennstoffzellen gibt es?

  • Direkt-Methanol-Brennstoffzelle (DMFC) Die Direkt-Methanol-Brennstoffzelle ("Direct Methanol Fuel Cell" - DMFC) ist eine Niedertemperaturbrennstoffzelle. ...
  • Phosphorsaure Brennstoffzelle (PAFC) ...
  • Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle (MCFC) ...
  • Oxidkeramische Brennstoffzelle (SOFC)

Wo können Brennstoffzellen eingesetzt werden?

Bislang werden Brennstoffzellen fast ausschließlich für die Raumfahrt oder militärische Zwecke verwendet. ... Von mobilen Anwendungen spricht man, wenn Brennstoffzellen-Technik für den Antrieb von Kraftfahrzeugen und Booten eingesetzt wird oder für die Bordstromversorgung von Booten und Satelliten.

Welche Spannung erzeugt eine Brennstoffzelle?

Die gelieferte Spannung liegt theoretisch bei 1,23 Volt für die Wasserstoff-Sauerstoff-Zelle bei einer Temperatur von 25 °C. In der Praxis werden jedoch nur Spannungen von 0,5 bis 1 V (experimentell auch darüber) erreicht. Die Spannung ist vom Brennstoff, von der Qualität der Zelle und von der Temperatur abhängig.

Ist Wasserstoff und Brennstoffzelle das gleiche?

Chemische Reaktionspartner in der Brennstoffzelle sind Wasserstoff und Sauerstoff. Das Element Wasserstoff reagiert zusammen mit Sauerstoff wieder zu Wasser. ... In der Brennstoffzelle reagiert dieser Wasserstoff zusammen mit Sauerstoff aus der Luft. Dabei entstehen Wasser, Strom und Wärme.

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Warum Wasserstoff nicht die Zukunft ist?

Elektroautos überlasten unser Stromnetz

Das bringt uns zum Thema Wirkungsgrad. Denn Wasserstoff kommt nicht natürlich vor, sondern muss zuerst per Elektrolyse erzeugt werden. ... Zum schlechten Wirkungsgrad und den hohen Kosten für die Infrastruktur kommen dann auch noch höhere Anschaffungs- und Wartungskosten.

Ist es gefährlich ein Auto mit einer Brennstoffzelle und Wasserstoff anzutreiben?

Die erreichbare Spannung beim Betrieb einer Brennstoffzelle im Auto kann nicht höher als 1 Volt ein. ... Damit geht vom Strom an sich einmal kein erhöhtes Risiko beim Betreib einer Brennstoffzelle aus. Dann gibt es noch die Gefahren im Umgang mit Wasserstoff generell, also unabhängig von der jeweiligen Verwendung.

Welche Vorteile hat eine Brennstoffzelle?

Ein Vorteil der Brennstoffzelle liegt zweifellos darin, dass sie elektrischen Strom ohne mechanische Teile erzeugt: kein Lärm, keine Verschleißteile, keine Abgase. Außer Wasser, das zum Beispiel in den Apollokapseln den Astronauten als Trinkwasser diente, entsteht nichts.

Wie entsteht in einer Brennstoffzelle elektrischer Strom?

Eine Brennstoffzelle erzeugt elektrischen Strom aus der Umwandlung von Wasserstoff und Sauerstoff. ... Die chemischen Vorgänge entsprechen dabei im Prinzip der sogenannten Knallgasreaktion, bei der ein Gemisch von Sauerstoff und Wasserstoff zur Explosion gebracht wird.

Woher kommt der Sauerstoff in der Brennstoffzelle?

Von außen kommen die Reaktionsgase Wasserstoff und Sauerstoff. ... Auf der anderen Seite der Membran, der Kathode, reagieren die Protonen und Elektronen mit dem Sauerstoff zu Wasser. Bei der Reaktion wird nicht nur Elektrizität erzeugt. Die Gase, die die Zelle verlassen, nehmen die Wärme mit, die bei der Reaktion entsteht.

Ist eine Brennstoffzelle eine galvanische Zelle?

Galvanische Zellen wandeln chemische Energie in elektrische Energie um, wie zum Beispiel in Akkumulatoren. ... Eine Brennstoffzelle besteht aus einer galvanische Zelle, bei der Brennstoff (z. B. Wasserstoff) und Oxidationsmittel (z.

Unter welchen Bedingungen sind Brennstoffzellen umweltfreundlich?

Brennstoffzellen arbeiten völlig emissionsfrei: Bei der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser, elektrischer Energie und Wärme entstehen keinerlei Schadstoffe. Als Abgas entweicht reiner Wasserdampf.

Warum ist eine Brennstoffzelle kein Energiespeicher?

Eine Brennstoffzelle ist eine galvanische Zelle, welche die chemische Reaktionsenergie eines kontinuierlich zugeführten Brennstoffes und eines Oxidationsmittels in elektrische Energie wandelt. Eine Brennstoffzelle ist kein Energiespeicher, sondern ein Wandler. ...

Wie lange hält eine Brennstoffzelle?

Im Jahr 2013 gelang es einigen Herstellern Brennstoffzellen zu entwickeln, die mindestens 10.000 Stunden Lebensdauer haben. Dadurch sollte für Autos eine Reichweite von mindestens 400.000 bis 450.000 Kilometern abgedeckt sein. Ursprünglich geplant war eine Lebensdauer von mindestens 5.000 Stunden.

Was ist eine elektrolytmembran?

Der Elektrolyt einer Membran-Brennstoffzelle ist nicht flüssig, sondern fest: Er besteht - wie der Name verrät - aus einer dünnen (einige zehn bis hundert Mikrometer) Polymermembran, die Protonen leitet.

Wie hoch ist der Wirkungsgrad einer Brennstoffzelle?

Die Elektrolyse weist einen Wirkungsgrad von 60 bis 70 Prozent auf. Und auch bei der Umwandlung des Wasserstoffs in Strom geht Energie verloren. Der Wirkungsgrad der Brennstoffzelle liegt je nach Anwendung bei 60 bis 80 Prozent.

Welche Nachteile hat eine Brennstoffzelle?

Größter Nachteil der Brennstoffzelle ist, dass Wasserstoff zum Betrieb erst produziert werden muss. Diese Produktion von Wasserstoff ist momentan noch extrem energieintensiv, weshalb die Wasserstoff-Brennstoffzelle bislang noch keine echte Alternative geworden ist.

Wann lohnt sich Brennstoffzelle?

Wann lohnt sich der Einsatz einer Brennstoffzelle? Brennstoffzellen haben heute noch hohe Anschaffungskosten. Sie lohnen sich daher nur, wenn sie möglichst viel Strom produzieren, der entweder in das öffentliche Netz eingespeist oder im besten Falle gleich im eigenen Haushalt verbraucht wird.

Was spricht gegen Wasserstoffautos?

Nachteile sind laut Herrn Wald derzeit noch die hohen Anschaffungskosten sowie die geringe Tankstellendichte. Zudem ist der Wirkungsgrad bei Wasserstoffautos schlechter. In Zukunft wird es zudem wichtiger, dass der Wasserstoff auch sauber hergestellt wird.