Brennstoffzelle / Brennstoffzellen

Es gibt vermutlich keine andere Technologie im Bereich der Automobilentwicklung, an der schon so lange geforscht wird, wie an der Brennstoffzelle. Mehrere Automobilhersteller forschen schon seit den 1970er Jahren an entsprechenden Antriebskonzepten, konnten aber noch keines davon zur Serienreife bringen.

Das Interesse an der Brennstoffzellentechnologie ist vor allem deshalb so groß, weil sie durch eine chemische Reaktion fast auf direktem Wege elektrische Energie erzeugt und somit einen äußerst hohen Wirkungsgrad hat. Übrigens ist sie kein Energiespeicher, sie verkörpert lediglich einen Wandler, welcher Brennstoffe zusammen mit einem Oxidationsmittel in elektrische Energie umwandelt. Es können die unterschiedlichsten Brennstoffe herangezogen werden, doch in der Automobilindustrie konzentriert man sich primär auf den Einsatz von Wasserstoff und Sauerstoff, weshalb man auch von der so genannten Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle spricht.

Die lange Forschungsarbeit an der Brennstoffzelle ist vor allem auf ihre Komplexität zurückzuführen. Eine der größten Herausforderungen besteht für die Ingenieure vor allem darin, die im Miniaturmaßstab funktionierenden Brennstoffzellen auf eine Größe zu bringen, die ausreichend viel Energie liefert, um ein Fahrzeug antreiben zu können. Des weiteren muss die Brennstoffzelle so konstruiert sein, dass sie auch bei schweren Unfällen bzw. Fahrzeugbeschädigungen den äußeren Einflüssen standhält und somit keine Gefahr darstellt.

Was ihre Einsatzzwecke angeht, so sehen die einzelnen Automobilhersteller unterschiedliche Konzepte vor. So arbeiten beispielsweise einige Hersteller daran, mit Hilfe von Brennstoffzellen so viel Energie zu erzeugen, dass sie einen Elektromotor antreiben kann. Andere Hersteller setzen hingegen auf Wasserstoffmotoren und wollen die entstehenden Emissionen an die Brennstoffzelle weiterleiten, um sie als eine Art Lichtmaschinenersatz zu betreiben.

Eine weitere Herausforderung besteht für die Entwickler vor allem darin, ausreichend viel Wasserstoff zum Betrieb der Fahrzeuge bereitstellen zu können. Denn der bisherige Wasserstoff wird aus Erdgas gewonnen, weshalb dieser nicht als nachhaltig bzw. regenerativ einzustufen ist. Eine regenerative Wasserstoffgewinnung ist zwar möglich, allerdings ist es noch keinem Unternehmen gelungen, diese im großen Stil zu realisieren.