■ Mit Wasserstoff auf du und du
: Strom aus der Zelle
Berlin (taz) – Für den Antrieb von Wasserstoffautos gibt es nur eine Technik: eine Brennstoffzelle, die bei Temperaturen von 80 bis 100 Grad arbeitet. Mit ihr betreibt Mercedes Benz seinen neuen Stadtbus „Nebus“. Sie kann die Hälfte der im Wasserstoff schlummernden Energie ausschöpfen. Normale Automotoren ziehen dagegen gerade mal ein Drittel der Energie aus dem Benzin. Andere Wasserstofftechniken könnten sogar noch mehr herausholen, sagt Ulrich Stimming, der das Institut für Energieverfahrenstechnik in Jülich leitet: die Hochtemperaturzelle und die katalytische Verbrennung. Beide Techniken eignen sich allerdings nicht für Automotoren.
Das Grundprinzip der Verbrennung von Wasserstoff ist immer gleich: Zwei Wasserstoffatome reagieren mit einem Sauerstoffatom zu Wasser und erreichen so einen chemisch stabileren Zustand. Dadurch wird Energie frei – ähnlich dem Verfeuern von Erdgas. Bei offener Verbrennung an Luft wird die Energie als Wärme frei.
In einer Brennstoffzelle des „Nebus“ wird die Energie dagegen direkt als elektrischer Strom freigesetzt. Wasserstoff und Sauerstoff liegen nach der Reaktion als elektrisch leitfähige Ionen vor. Den Stromkreis zwischen ihnen schließt eine Polymermembran, die bei 80 bis 100 Grad Wasserstoffionen transportiert. Damit erreicht die Zelle des neuen Busses von Mercedes 45 PS.
Nicht im Auto, sondern in kleinen und mittleren Kraftwerken für Haushalte und Industrie liegt die Perspektive der technisch anspruchsvollen Hochtemperaturtechnik. Sie arbeitet bei 800 bis 1.000 Grad, wodurch der Widerstand der Brennstoffzellen sinkt und die Energieausbeute auf 60 Prozent klettert. Ihr Vorteil: Sie kann auch Erdgas verdauen. Doch die hohe Temperatur zermürbt jeden preiswerten Werkstoff. Die Jülicher Forscher hoffen, in zehn Jahren die Betriebstemperatur auf 600 Grad zu senken.
Die Forscher in Jülich basteln auch an katalytischen Brennern, die ein Gemisch aus Erdgas und bis zur Hälfte Wasserstoff verbrennen können. Die Energie wird hier in Wärme verwandelt – die Ausbeute schwillt dabei auf stattliche 90 Prozent. Peter Hergersberg
