Das Prinzip der Brennstoffzelle bzw. der "kalten Verbrennung" ist schon lange bekannt. Bereits 1839 wurden die physikalischen Gesetze der Brennstoffzelle von Sir William Grove entdeckt. In der technischen Anwendung tauchte diese Technologie jedoch erstmals 1963 bei diversen Weltraumprojekten auf. Aktuell bewegt sich die Brennstoffzellen- und Wasserstofftechnik auf die kommerzielle Nutzung zu. Viele Prototyp- Pilot und Vorserienanlagen, sowie auch einzelne Serienprodukte zeigen die Marktfähigkeit dieser ökologischen Systeme.

Wie funktioniert eine Brennstoffzelle?

Brennstoffzellen funktionieren nach dem Prinzip der "umgekehrten Elektrolyse". Bei der Elektrolyse wird unter Verbrauch von elektrischer Energie Wasser (H2O) in Sauerstoff( O2 ) und Wasserstoff (H2) gespalten. Eine Brennstoffzelle erzeugt hingegen aus Sauerstoff und Wasserstoff elektrischen Strom und Wärme. Als Reaktionsprodukt entsteht nur reines Wasser und Energie:



Vom Grundprinzip her sind alle Brennstoffzellen gleich aufgebaut. Sie bestehen aus zwei porösen Elektroden (Anode / Kathode) und einem dazwischenliegenden Elektrolyten. Einer Elektrode wird Wasserstoff und der anderen Elektrode wir Sauerstoff zugeführt. Der Elektrolyt verhindert, dass sich die beiden Gase vermischen, gewährt aber trotzdem einen Protonenaustausch, das heißt die Wasserstoffprotonen wandern durch den Elektrolyten, währenddessen die ebenfalls zum Wasserstoff gehörenden Elektronen einen Umweg über die Zelle machen müssen. Dieser Umweg wird durch einen äußeren Stromkreis realisiert. Auf der anderen Seite der Zelle treffen sich die die Protonen und Elektronen des Wasserstoffes wieder und reagieren mit dem an der zweiten Elektrode anliegendem Sauerstoff zu Wasser.