https://www.faz.net/-gy9-81mco

Kraftwerk mit Brennstoffzellen : Kompakt, leise und vibrationsfrei

Das Kraftwerk in Toronto ist mit einer Gasentspannungsturbine gekoppelt. Dadurch wird ein elektrischer Wirkungsgrad von 60 Prozent erreicht. Bild: Hersteller

Brennstoffzellen sind leise und sauber - aber immer noch teuer. Inzwischen ist die Entwicklung so weit vorangeschritten, dass sie auch in größeren Kraftwerken wettbewerbsfähig werden.

          6 Min.

          Für ein Forschungsministerium gehört es sich, modernste Technologien zu verwenden, wenn investiert werden muss. Deshalb sitzen Johanna Wanka und ihre Mitarbeiter seit Ende November in einem neuerrichteten Gebäude, das sich Strom und Heizungswärme selbst herstellt. Dafür sorgt das Brennstoffzellenkraftwerk der Fuel Cell Energy Solution aus Dresden mit 250 Kilowatt elektrischer Leistung und einem Wirkungsgrad von 47 Prozent (hinzu kommt die zum Heizen genutzte Abwärme). Es verbraucht, verglichen mit herkömmlicher Erzeugung, knapp ein Drittel weniger Erdgas, und nach Aussage des Herstellers, der zugleich für 15 Jahre die Wartung garantiert, läuft es seit Inbetriebnahme ohne Störungen. Brennstoffzellen sind kompakt, sie arbeiten leise und vibrationsfrei. Vor allem aber sind die Abgase so sauber, dass sie auch mitten in der Stadt betrieben werden können.

          Lukas Weber

          Redakteur im Ressort „Technik und Motor“.

          Dass ein Produkt der Fuel Cell Energy Solutions (FCES), einer Tochtergesellschaft des amerikanischen Unternehmens FCE unter Beteiligung der Fraunhofer IKTS, eingesetzt wird, hat einen einfachen Grund: Die heimischen Hersteller von größeren Anlagen sind nach einigen Jahren des Versuchs und zum Teil kurz vor der Markteinführung vom fahrenden Zug wieder abgesprungen. Nur kleine Brennstoffzellen für den Heizungskeller werden inzwischen von einem halben Dutzend konkurrierender Unternehmen angeboten.

          Siemens konzentriert sich jetzt auf die Speichertechnik, und MTU hat die Ergebnisse seiner Forschung über die Fraunhofer Gesellschaft in die FCES eingebracht. Mit dem Rundumpaket aus Installation und Betrieb habe Fuel Cell Energie das richtige Geschäftsmodell, sagt Andreas Frömmel, der Vizepräsident des Unternehmens, verkaufen allein reiche nicht. FCE bietet Brennstoffzellen-Kraftwerke von 250 kW bis 2,8 MW an; nach oben hin sind keine Grenzen gesetzt, solange der Platz reicht und die Abwärme sinnvoll genutzt werden kann, die Anlagen lassen sich aus beliebig vielen Modulen zusammensetzen. Das größte bisher entstandene Kraftwerk dieser Art steht in Korea, es hat eine elektrische Leistung von 60 MW, eines mit 300 MW ist geplant.

          Das Prinzip der Brennstoffzelle ist durchaus nicht neu. Schon 1838 entdeckten es nahezu gleichzeitig der deutsche Chemiker Christian Friedrich Schönbein und der Waliser William Robert Grove, aber mit dem von Werner Siemens entwickelten Generator war elektrischer Strom leichter zu produzieren. Erst für die Raumfahrt wurde die fast abgasfreie Brennstoffzelle wieder aufgegriffen. In ihr wird Wasserstoff nicht in einer Flamme verbrannt, sondern elektrochemisch umgewandelt. Die Funktion ist im Grunde immer gleich: Elektrodenpaare sind durch einen festen oder flüssigen Elektrolyten getrennt. Werden Wasserstoff und Luft zugeführt, wandern je nach Typ die Protonen des Brennstoffs durch den Elektrolyten von der Anode zur Kathode oder die des Luftsauerstoffs von der Kathode zur Anode, dort verbinden sie sich zu Wasser. Die Elektronen, die nicht durch den Elektrolyten können, müssen den Weg außen herum über einen elektrischen Leiter nehmen, es fließt Strom. Einzelne Zellen werden zu Stapeln (Stacks) zusammengepackt und in Reihe geschaltet, bis die gewünschte Spannung erreicht ist.

          Weitere Themen

          Topmeldungen

          Thunberg setzt Segel-Trend : Per Anhalter über die Weltmeere

          Wie Greta Thunberg die Meere zu besegeln, ist für junge Abenteurer das neue Rucksackreisen. Viele Bootsbesitzer sind von den teils penetranten Anfragen aber schon genervt. Und der Trip über den Ozean kann schnell zur Tortur werden.

          Newsletter

          Immer auf dem Laufenden Sie haben Post! Abonnieren Sie unsere FAZ.NET-Newsletter und wir liefern die wichtigsten Nachrichten direkt in Ihre Mailbox. Es ist ein Fehler aufgetreten. Bitte versuchen Sie es erneut.
          Vielen Dank für Ihr Interesse an den F.A.Z.-Newslettern. Sie erhalten in wenigen Minuten eine E-Mail, um Ihre Newsletterbestellung zu bestätigen.