LG Chem und SFC peilen Produktreife von Mikrobrennstoffzellen für mobile Computer an
LG Chem will zusammen mit dem deutschen Unternehmen SFC Smart Fuel Cell methanolbetriebene Brennstoffzellen zur Serienreife bringen und damit unter anderem Notebooks versorgen.
LG Chem aus Südkorea und das deutsche Unternehmen SFC Smart Fuel Cell wollen ihre Zusammenarbeit bei methanolbetriebenen Mikrobrennstoffzellen ausbauen. Das Ziel soll die Kommerzialisierung einer portablen Brennstoffzelle sein, die zum Beispiel Notebooks und Smartphones versorgen kann. Das geht aus einer gemeinsamen Mitteilung hervor.
Beide Unternehmen können Erfolge bei Mikrobrennstoffzellen vorweisen. LG Chem hat Ende September die Entwicklung einer portablen Brennstoffzelle erfolgreich abgeschlossen. Der Prototyp wiegt 1 kg, liefert 25 W und soll mit einer 200-ml-Kartusche Methanol 10 Stunden laufen. Die Energiedichte erreicht damit den Rekordwert von 215 Wh/kg. Andere portable Systeme mit diesem Gewicht liegen meist darunter. LG Chem gibt als Betriebsdauer der Brennstoffzelle etwa 4000 Stunden an, was laut Unternehmensangaben achtmal länger als bei Konkurrenzprodukten sein soll.
Die SFC Smart Fuel Cell AG aus Brunnthal verkauft seit mehr als zwei Jahren das bis heute weltweit erste portable Brennstoffzellensystem. Das SFC A50 wiegt 8 kg, liefert 50 W bei 11 bis 14 V und ersetzt zum Beispiel in Wohnmobilen den Dieselgenerator. Wohnmobil-Hersteller Hymer stattet seit wenigen Wochen seine Edelklasse serienmäßig mit dem Brennstoffzellensystem aus. Die Investoren PriCap Venture Partner und 3i Group finanzieren SFC Smart Fuel Cell, außer mit LG Chem kooperiert das Unternehmen mit DuPont, einem der führenden Hersteller von Membranen für Brennstoffzellen.
In den vergangenen Jahren haben eine Reihe von IT-Unternehmen Prototypen für Notebooks, PDAs und Handys vorgestellt, darunter Fujitsu, Motorola, NEC, NTT Docomo, Samsung und Toshiba. Nach dem anfänglichen Hype bis 2003 und den volllmundigen Versprechen einer Markteinführung von 2004 kehrte zunächst Ruhe ein. Die Betriebsdauer der Brennstoffzellen, die Miniaturisierung und die Brennstoffversorgung sind nach wie vor große Klippen auf dem Weg zu einem portablen System. Wegen des Wirkungsgrades von unter 50 Prozent wird der Großteil der Energie in Wärme umgesetzt, was einen Einsatz in Notebooks, deren Hersteller ohnehin mit der Abwärme kämpfen, sehr schwierig bis unmöglich macht. Realistisch sind deshalb externe Systeme, die am Notebook andocken oder zusammen mit dem Notebook im Tragekoffer stecken.
Sinnvoll sind solche Systeme zunächst nur für Anwender, die tagelang ohne Zugang zum Stromnetz unterwegs sind. Mit Lithiumionenakkus müssten sie pro Tag mehr als ein Kilogramm Akku mitschleppen. Mit einer Brennstoffzelle als Versorgung sind lediglich weitere Methanolkartuschen notwendig, was die Gewichtsbilanz mit jeder Kartusche mehr gegenüber den Lithiumionenakkus verbessert.
Die meisten portablen Prototypen bestehen aus Direktmethanol-Brennstoffzellen, bei denen Methanol an der Anode mit Platin-Katalysator aufgespalten wird. Dabei entsteht unter Beteiligung eines Wassermoleküls neben Wasserstoff-Ionen auch CO. Um das für die Zellen schädliche CO in CO2 zu überführen, ist dem Platin das Metall Ruthenium beigefügt. Die Ionen diffundieren durch die Elektrolytmembran und reagieren an der Kathode zu Wasser. Eine einzelne Zelle erzeugt weniger als ein Volt an Spannung, deshalb schaltet man mehrere Zellen zu einem Stack zusammen. Die Zuführung des Wassers geschieht meist durch ein Mikropumpensystem.
Die Energiedichte von Lithiumionen-Akkus liegt bei etwa 160 Wh/kg, viel mehr lässt sich nach Expertenmeinung nicht mehr rausholen. Lithiumpolymerakkus sind wesentlich besser, aber viel zu teuer. Unter anderem der ständig steigende Leistungsbedarf der kleinsten Mobilgeräte wie Handys und Smartphones motiviert Unternehmen, in die Brennstoffzellentechnik zu investieren. (jr)
