Temperatur bleibt Achillesferse von Brennstoffzellen-Autos
Obwohl die Zahl der prototypischen Brennstoffzellen-Fahrzeuge beständig wächst, gilt die Technologie noch nicht als ausgereift. Die Entwickler kämpfen noch immer damit, dass Brennstoffzellen nur in einem limitierten Temperaturfenster arbeiten.
Obwohl die Zahl der prototypischen Brennstoffzellen-Fahrzeuge beständig wächst, gilt die Technologie noch immer nicht als ausgereift. Die meisten Probleme haben die Hersteller noch immer damit, dass Brennstoffzellen nur in einem limitierten Temperaturfenster arbeiten, berichtet Technology Review in seiner aktuellen Ausgabe 03/08 (seit dem 21. 2. am Kiosk oder online portokostefrei zu bestellen).
"Man hört zwar von vielen Herstellern immer wieder, dass die Systeme frostsicher sind, aber ein Brennstoffzellen-Wagen für Alaska wird wahrscheinlich nie kommen", sagt Sabine Flanz, Entwicklungsingenieurin am Ford-Forschungszentrum in Aachen. Friert die Brennstoffzelle rund zehnmal nacheinander richtig ein, habe jeder Hersteller noch ein großes Problem. Verantwortlich dafür ist das sogenannte Produktwasser. Es entsteht während des Betriebes in der Membran – kristallisiert es aus, zerstört es die empfindliche Folie. "Das größte Know-how in der Brennstoffzelle steckt daher im richtigen Wassermanagement innerhalb des Stacks", erklärt Flanz. So muss etwa die Membran über die zugeführten Medien ständig befeuchtet werden, damit sie ihre hohe ionische Leitfähigkeit behält. Man kann dem Frosttod zwar entgehen, indem man die Zelle nach dem Abstellen des Fahrzeuges noch eine Stunde weiterlaufen lässt und so austrocknet. Das kostet aber wiederum Energie. Natürlich habe auch Ford seine Brennstoffzelle schon bei minus 20 Grad zum Laufen gebracht. Das war allerdings ein Stack aus nur zehn Zellen in einer Kältekammer im Labor.
Temperatur bleibt Achillesferse von Brennstoffzellen-Autos (9 Bilder)
Bilderstrecke mit Aufnahmen aus dem Ford Forschungszentrum:
Im oberen Temperaturbereich sind ebenfalls schnell die Grenzen erreicht. Wohl auch deshalb hat Honda seinen neuen FCX im vergangenen Sommer auf der schwedischen Insel Gotland vorgestellt – bei spanischer Hitze wäre man Gefahr gelaufen, dass der Antrieb eine kleine Siesta einlegt. Denn je geringer der Unterschied zwischen Arbeits- und Außentemperatur, desto schwieriger wird es, die Wärme abzuführen. Brennstoffzellen-Entwickler träumen daher von einer PEM-Zelle, die dauerhaft bei Temperaturen um die 120 Grad Celsius statt derzeit maximal rund 90 Grad betrieben werden kann. "Dann könnten wir die bereits bekannte Kühlertechnologie einfach übernehmen"", sagt Flanz.
Mitte diesen Jahres will Honda als erster Hersteller trotzdem das Wagnis eingehen: Die Japaner wollen ihr Wasserstoffmodell FCX ab 2008 in einer Kleinserie in Japan und den USA erproben. Da die Fahrzeuge aber noch rund 1,5 Millionen Euro kosten wĂĽrden, werden sie fĂĽr 500 Dollar pro Monat an ausgesuchte Tester verleast. "Das wird das erste Wasserstoffauto in Kundenhand sein", sagt Thomas Brachmann, Bereichsleiter Technikkommunikation der Honda R&D Europe. "Klar wĂĽrden wir es gern auch schon fĂĽr einen fairen Preis verkaufen, doch so weit ist die Technologie noch nicht." (wst)
