Strom aus Wasserstoff
Die Wasserstoff-Brennstoffzelle ist gewissermaßen ein kleines Kraftwerk, das aus Wasserstoff elektrische Energie erzeugt. Genutzt wird sie unter anderem in Elektroautos, aber auch in anderen Bereichen wie U-Booten oder Raketen.
So funktioniert sie
In der Brennstoffzelle reagiert Wasserstoff (H2) mit dem Sauerstoff (O2) aus der Luft – eine sogenannte umgekehrte Elektrolyse. Dabei entstehen elektrische Energie, Wärme und als einziges Abgas Wasser (H2O). Eine Membran trennt die beiden Bereiche und lässt nur Wasserstoff-Ionen passieren; die Elektronen werden über einen separaten Leiter geführt und erzeugen dabei den Strom für den Elektromotor, bevor sie die Reaktion zu Wasser vervollständigen.
Häufige Fragen
Sind Wasserstoffzelle und Brennstoffzelle dasselbe?
Nicht ganz. Eine Wasserstoffzelle ist eine mit Wasserstoff betriebene Brennstoffzelle – der umgangssprachliche Begriff dafür. Jede Wasserstoffzelle ist also eine Brennstoffzelle, aber nicht jede Brennstoffzelle eine Wasserstoffzelle, denn als Brennstoff können auch Methanol, Erdgas oder Ammoniak dienen.
Welche Vor- und Nachteile hat die Brennstoffzelle?
Vorteile sind der lokal emissionsfreie Betrieb, kurze Tankzeiten, hohe Reichweite, gute Kältebeständigkeit und Sicherheit. Nachteile sind, dass Wasserstoff nicht in Reinform vorkommt und energieaufwendig hergestellt werden muss, die noch dünne Tankstelleninfrastruktur, hohe Fahrzeugpreise und die geringe Verbreitung.
Welche wasserstoffbetriebenen Autos gibt es?
Wasserstoffautos sind selten; in Deutschland sind nur wenige Modelle erhältlich. Das liegt vor allem an der aufwendigen Herstellung und der dünnen Infrastruktur mit derzeit nur rund 100 öffentlichen Wasserstofftankstellen.
Wie wird Wasserstoff hergestellt?
Da Wasserstoff nicht in Reinform vorkommt, muss er aus wasserstoffreichen Stoffen gewonnen werden. Möglich sind die Elektrolyse (Aufspaltung von Wasser per Strom – klimaneutral bei Nutzung erneuerbarer Energie), das Reformierungsverfahren aus Erdgas sowie die Methanpyrolyse, bei der Methan in Wasserstoff und festen Kohlenstoff zerlegt wird.