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Geschichtlicher Abriss über Wasserstoff und Brennstoffzellen

Fachbericht | Wörter: 420 | Aufrufe: 7187 | Druckbare Version

Wasserstoff als Energieträger und Brennstoffzellen als Energiewandler sind erst vor einigen Jahren in den Blickpunkt der allgemeinen Öffentlichkeit gerückt worden. Sie sind aber keine neue Erfindung. Beide stehen fest auf einer soliden Basis des Wissens, die in Jahrzehnten von Forschung und Entwicklung gelegt wurde. Heute kommt es darauf an, diese Ergebnisse in Produkte und praktische Veränderungen umzusetzen.

Unabhängig von allen Öl- und Energiekrisen begann die Arbeit an der energetischen Nutzung von reinem Wasserstoff in den 50er Jahren des vorigen Jahrhunderts. Seine Eigenschaft, als Kraftstoff den bei weitem größten auf die Masse bezogenen Energieinhalt zu bieten, sollte die Raketenantriebe revolutionieren. Aber auch die Nutzung als Kraftstoff für Fahrzeuge wurde schon vor mehr als 30 Jahren untersucht.

Grundlagen der Brennstoffzelle wurden schon in der 1. Hälfte des 19. Jahrhunderts entwickelt. Erst nach dem zweiten Weltkrieg fanden Europäer und Amerikaner Zeit, sich um diese Technologie zu kümmern. Der erste Triumph der Brennstoffzelle war in den Weltraumprogrammen der 1960er- und 1970er-Jahre. Auch in Deutschland wurde seit etwa 1960 an Brennstoffzellen experimentiert. Seitdem sprach es sich allmählich herum, dass die direkte Umwandlung von chemischer Energie in Elektrizität ohne alle mechanischen Zwischenschritte, reibungsfrei und lautlos mit 50% Wirkungsgrad erreichbar ist.

Wasserstoff lässt sich als Medium zur Stromzwischenspeicherung einsetzen. Pumpspeicherkraftwerke taugen dazu auch, setzen jedoch nicht überall vorhandene geologische Bedingungen voraus. Druckluftspeicherung ist an Kavernen gebunden, die mit Wasserstoff genutzt eine nahezu hundertfache Energiespeicherdichte bieten würden. Dieses Wissen ist schon länger vorhanden, wurde aber erst in jüngster Zeit in den Zusammenhang mit dem Klimaproblem und der Verknappung fossiler Rohstoffe gestellt.

Japan ging dabei voran: Bereits Anfang der 1990er wurde ein großzügiges Wasserstoffprogramm in Gang gesetzt. Die USA folgten 2003, die Europäische Union setzte noch unter Kommissionspräsident Prodi einen ähnlichen Prozess in Gang. Seit zwei Jahren haben auch wir ein funktionierendes Nationales Innovationsprogramm für Wasserstoff und Brennstoffzellen, das international beispielhaft ist. Und wir haben ein Programm zur Entwicklung der elektrischen Akkumulatoren, besonders für Zwecke der Mobilität.

Der Weg zum Wasserstoff als Kraftstoff in Deutschland führte im September zu der im Bundesverkehrsministerium abgegebenen Willenserklärung von sieben im Energiesektor aktiven Konzernen und der NOW GmbH, eine Wasserstoff-Infrastruktur innerhalb der nächsten fünf bis zehn Jahren zu schaffen. Alltagstaugliche Kraftfahrzeuge für alle Einsatzbereiche sollen in wenigen Jahren zur Verfügung stehen, reiner Elektroantrieb (Batterie oder Brennstoffzelle), wo es vernünftig ist, Hybride, wo es sich als erforderlich erweist. Der Gedanke, den Aufwand für die Brennstoffzelle einfach durch größere Akkumulatoren zu sparen, scheitert nicht nur an den technischen Grenzen des Akkumulators und des Ladevorgangs, sondern auch an der Begrenztheit der Rohstoffe für solche Konstruktionen.

Quelle: Deutscher Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Verband e.V. (DWV)



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