Mini-Brennstoffzelle für Notebooks

News: Mini-Brennstoffzelle für Notebooks

Forscher des Freiburger Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben eine Mini-Brennstoffzelle entwickelt. Sie könnte die Stromversorgung von allen tragbaren Geräten revolutionieren. Die Brennstoffzelle ermöglicht - bei ähnlichem Platzbedarf und Gewicht wie herkömmliche Batterien - bis zu 10 Stunden Laufzeit, dann muß Wasserstoff nachgetankt werden.

Jeder Notebook-Nutzer lebt in ständiger Panik: Wie lange reicht der Akku noch? Meist bricht das Malheur mitten im Satz herein. Lämpchen beginnen zu blinken, Piepstöne warnen und am Bildschirm erscheint die Meldung: Sofort speichern, die Batterien sind erschöpft. Weil die bisherigen Techniken zur netzfernen Stromversorgung – Batterien und Akkus – nicht ausreichen, um tragbare Computer und andere Geräte über längere Zeit mit Strom zu versorgen, schlugen die Fraunhofer-Forscher einen völlig neuen Weg ein: Brennstoffzellen. Sie erzeugen aus der Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff Strom – eine absolut umweltfreundliche Lösung, weil als Umwandlungsprodukt allein Wasser entsteht.

Brennstoffzellen gelten als Schlüsselelemente einer künftigen Energieversorgung. Auf ihnen ruhen die Hoffnungen der Automobilindustrie auf schadstoffreie Motoren; sie sind aber genauso gefragt für die dezentrale, umweltfreundliche Energieversorgung von Gebäuden oder Industrieanlagen.

Mini-Brennstoffzellen eröffnen nun völlig neue Anwendungsbereiche. Herzstück des Mini-Kraftwerks ist eine Streifenmembran, deren interne Reihenschaltung eine flache, volumensparende Bauweise erlaubt. Damit erreicht die Brennstoffzelle auch auf kleinstem Raum die nötige Ausgangsspannung für den tragbaren Computer. Als Wasserstofftank wird ein Metallhydridspeicher der Firma GfE Metalle und Materialien GmbH benutzt. Er steht unter geringem Überdruck. „Der Wasserstoffspeicher kann zuhause mit einem Miniatur-Elektrolyseur aufgeladen oder wie eine Batterie einfach ausgewechselt werden", erklärt Projektleiter Dr. Roland Nolte die einfache Handhabung. Neben der deutlich längeren Laufzeit bietet die neue Technik zwei weitere Vorteile: Die Brennstoffzelle hat, verglichen mit Akkus, prinzipiell eine sehr hohe Lebensdauer. Und: Für den Wasserstoffspeicher ist Selbstentladung ein Fremdwort. Auch nach einem Jahr Lagerung ist der Speicher noch voller Energie!

Die neue Stromversorgung eignet sich für praktisch alle batteriebetriebenen Geräte. Besonders interessant sind portable Anwendungen wie Camcorder, Akkuwerkzeuge und Handys. Bei einer weiteren Miniaturisierung können Brennstoffzellen vielleicht auch einmal Mignonbatterien ersetzen.

Und die Kosten? „Bei einer Großserienfertigung kann diese Technologie kostengünstiger als ein heutiger Lithium-Akku werden", meint Nolte. „Wenn zügig weiterentwickelt wird, könnten Geräte mit Brennstoffzellenversorgung bald auf dem Markt zu kaufen sein. Voraussetzung dafür ist eine weitere Verbilligung der Komponenten für Brennstoffzellen, wie sie seit Jahren stattfindet."

In nächster Zeit wollen die Freiburger Forscher in Zusammenarbeit mit verschiedenen Industriepartnern die Mini-Brennstoffzelle an den Platzbedarf und die Geometrie verschiedener Geräte anpassen. Denn die Vorteile der neuen Energieversorgung können die unterschiedlichsten Branchen zu Produktinnovationen nutzen. Die Freiburger Entwickler sind offen für weitere Kooperationen. „Ein attraktives Angebot", meint Dr. Angelika Heinzel, Abteilungsleiterin im Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. „Die Streifenmembran-Brennstoffzelle eröffnet völlig neue Möglichkeiten auf einem milliardenschweren Markt."