Kategorie: Energie (Buch-Rezension/Buchbesprechung)

Warum ist die Brennstoffzelle in aller Munde? Zunächst ist die Fähigkeit der Brennstoffzelle zu nennen, chemische Energie mit hohem Wirkungsgrad ohne bedeutende Schadstoff-Emissionen in elektrische Energie umzuwandeln. Auf der einen Seite werden aufgrund des recht hohen Wirkungsgrades Rohstoff-Vorräte geschont. Auf der anderen Seite sind die Schadstoff-Emissionen schon alleine durch den hohen Wirkungsgrad aber zusätzlich durch die saubere Umwandlung sehr gering.

Brennstoffzellen werden zunächst aller Voraussicht nach mit fossilen Brennstoffen oder Produkten, die aus fossilen Brennstoffen hergestellt werden, betrieben, alle diese werden auch Kohlendioxid freisetzen. Da sowohl Verbrauch und Emissionen pro erzeugter Menge an Endenergie im Vergleich zu konventionellen Techniken geringer sind, ist die Brennstoffzelle im Hinblick auf die knappen Rohstoffvorräte und im Hinblick auf die sich immer stärker abzeichnende globale Erderwärmung - seit dem letzten Bericht des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) wieder ein Tagesthema - ein hochinteressanter Energiewandler.

Das Prinzip der Brennstoffzelle ist alt, neu ist hingegen, dass inzwischen mehrere Entwicklungslinien von Brennstoffzellen existieren, die jede für sich Vor- und Nachteile besitzen, die von der Anwendung abhängig sind. Das erste Kapitel des vorliegenden Buches - verfasst von den Herausgebern Ledjeff-Hey, Mahlendorf und Roes - gibt dementsprechend einen vergleichenden Überblick über die Eigenschaften der verschiedenen Brennstoffzellen-Technologien und den daraus resultierenden Anwendungsgebieten. Vorangestellt ist ein kleiner "Crash-Kurs" über das Funktionsprinzip und die Thermodynamik von Brennstoffzellen.

An das folgende Kapitel, in dem die Förderung der Brennstoffzellentechnik in Deutschland beschrieben wird, schließen sich Kapitel zu den verschiedenen Brennstoffzellen-Technologien an, die eine Vertiefung des Wissens erlauben. Anhand "real existierender" Brennstoffzellen und Brennstoffzellen-Systeme werden die mit den Abkürzungen AFC, PEM, DMFC, PAFC, MCFC und SOFC bezeichneten Techniken und ihre Einsatzgebiete vorgestellt:

• AFC (Alcaline Fuel Cell): Alkalische Brennstoffzelle, etwa in Raumfahrtanwendungen
• PEMFC (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell): Polymermembran-Brennstoffzelle, beispielsweise für Elektroantriebe ("Necar", No Emission CAR), kleine Blockheizkraftwerks-Systeme (BHKW)
• DMFC (Direct Methanol Fuel Cell): Direkt-Methanol-Brennstoffzelle, beispielsweise Elektroantriebe
• PAFC (Phosphoric Acid Fuel Cell): Phosphorsäure-Brennstoffzelle, in BHKW
• MCFC (Molten Carbonate Fuel Cell): (geschmolzenes) Karbonat-Brennstoffzelle, BHKW
• SOFC (Solid Oxide Fuel Cell): "Feststoff-Oxid"-Brennstoffzelle, in BHKW

Die Kapitel behandeln dabei den Leistungsbereich von einigen Watt bis zu mehreren hundert Kilowatt: Von kleinsten Brennstoffzellen zur Stromversorgung von Handys oder Notebooks, über kleine dezentrale Blockheizkraftwerke für einige Wohnungen bis hin zu mittelgroßen Blockheizkraftwerken ab, die eine ganze Siedlung oder einen größeren Betrieb mit Strom und Wärme versorgen können. Letztere sind die Domäne der Kraft-Wärme-Kopplung. Große Brennstoffzellen-Kraftwerke für eine zentrale Stromversorgung mit Leistungen von einigen Megawatt sind eine weitere Option. Und nicht zu vergessen: Brennstoffzellen für den Einsatz in Elektrofahrzeugen.

Viele Übersichts-Tabellen und -Grafiken - neben den Schemata der Brennstoffzellen-Systeme und den fotografischen Abbildungen - helfen bei der Orientierung, welche Brennstoffzellen-Technologie unter welchen Bedingungen für welche Aufgabe geeignet ist. Aktuelle Daten zu Wirkungsgraden realer Anlagen und zu den spezifischen Investitionskosten sind wertvolles Zahlenmaterial: Sie erlauben eigene Abschätzungen, wie teuer eine Brennstoffzellen-Anlage für eine bestimmte Aufgabe ist oder wieviel Kohlendioxid im Vergleich zu einem GUD-Kraftwerk eingespart werden kann.

Die Autorinnen und Autoren des vorliegenden Buches haben also ganz offensichtlich die technische und wirtschaftliche Machbarkeit als ein Kriterium für den breiten Einsatz dieser neuen Technologie im Hinterkopf behalten. Damit hebt sich diese Buch in positiver Weise von der Vielzahl an Lektüre ab, die die Brennstoffzellen-Technologie als Allheilmittel für unsere Energieprobleme sieht. Keine blinde Euphorie sondern verhaltener und begründeter Optimismus für eine faszinierende Technologie!

Michael Bockhorst, 26.02.2001

Created: 2001-02-26