Brennstoffzelle

Was ist eine Brennstoffzelle?

Mit der Bezeichnung Brennstoffzelle wird meist eine Wasserstoff-Brennstoffzelle gemeint. Jedoch können auch andere Brennstoffe wie Methanol, Butan oder Erdgas genutzt werden. Gleichzeitig handelt es sich bei einer Brennstoffzelle um einen Energiewandler. Das bedeutet, hier wird chemische Energie in Elektrizität und Wärme umgewandelt.

Der Aufbau einer Brennstoffzelle ist vergleichbar mit dem einer klassischen Batterie. Zwei Elektroden – Anode und Kathode – werden durch einen Elektrolyten voneinander getrennt.

Die Energie in einer Brennstoffzelle beruht auf einer elektrochemischen Reaktion zwischen Anode und Kathode. Der meist aus Erdgas gewonnene Wasserstoff reagiert mit Sauerstoff zu Wasser, Strom und Wärme. Diese Reaktion wird „kalte Verbrennung“ genannt. Das bedeutet, dass die Energie nicht schlagartig mit viel Wärme abgegeben wird.

Bei der Stromerzeugung wird der Wasserstoff an der Anode oxidiert, es entstehen positiv geladene Wasserstoffionen und negativ geladene Elektronen. Gleichzeitig wird an der Kathode Sauerstoff zu Anionen reduziert. So ergibt sich eine elektrische Potenzialdifferenz (Spannung), die dazu führt, dass Strom fließt.

Für die Wärmeerzeugung ist die chemische Reaktion zwischen den Wasserstoffionen und Sauerstoff verantwortlich. Daraus entstehen Wärme und Wasserdampf.