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Geschichte der Brennstoffzelle



Das Jahr 1839 gilt als das Geburtsjahr der Brennstoffzelle. In diesem Jahr stellte der in Swansea (Wales) geborene Physiker und Jurist Sir William Robert Grove (1811-1896) die Umkehrung der Wasserelektrolyse vor. Erstmals erzeugte er Strom aus der elektrochemischen Reaktion von Sauerstoff und Wasserstoff. Da sich die Entwicklung von konventionellen Kraftwerken aber bedeutend schneller vollzog, geriet die Brennstoffzelle zu dieser Zeit schnell wieder in Vergessenheit.

Grove verwendete 4 große Zellen, die jeweils Wasserstoff und Sauerstoff enthielten, um elektrische Energie zu erzeugen. Diese Energie nutzte er, um in einer weiteren, etwas kleineren Zelle, Wasser in Sauerstoff und Wasser zu spalten.

Erst als F.T. Bacon 1949 seine Brennstoffzelle mit Kalilauge als Elektrolyten baute, die dann ab 1966 als Energieversorgung im Apollo-Satelliten-Programm eingesetzt wurde, erwachte dieses Prinzip zur Energieerzeugung aus seinem Winterschlaf.

Obige Abbildungen zeigen das Funktionsprinzip und eine 6 kW Brennstoffzelle nach Bacon von 1959. Eine solche Alkalische Brennstoffzelle hatte bei einer Betriebstemperatur von 200°C eine Klemmspannung von 27 bis 31 V. Der Wirkungsgrad betrug immerhin schon 50%. Hergestellt wurde obiges Aggregat von der Fa. Pratt & Whitney.

Bei der NASA spielten sowohl der "astronomische" Preis dieser Geräte, als auch die extremen Reinheitsanforderungen an die verwendeten Gase keine Rolle. Später machte auch das Militär von der Brennstoffzelle Gebrauch und nutzt sie u.a. für den emissionslosen und geräuschfreien Antrieb von Elektromotoren in U-Booten. Heute sind die Brennstoffzellen als potentielle Energieversorger nicht mehr wegzudenken. Ob im Elektrofahrzeug, in portablen Geräten oder zur stationären Verwendung, werden Brennstoffzellen in den kommenden Jahren eine bedeutende Rolle spielen.

Insbesondere der Aspekt, dass die Brennstoffzelle eine Möglichkeit zur kohlendioxidfreien Erzeugung von elektrischer Energie darstellt, macht sie sowohl für die stationäre als auch für die mobile Nutzungen äußerst attraktiv. Der zu ihrer Betreibung notwendige Wasserstoff könnte als Träger chemischer Energie viele der bisher verwendeten Energieträger ablösen. Wasserstoff wird daher bereits oft als der Energieträger des 21. Jahrhunderts angesehen.



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