Brennstoffzellen Technologie von SFC

Die SFC Energy AG ist ein führender Anbieter von Direktmethanol- und Wasserstoff-Brennstoffzellen für stationäre und mobile Hybrid-Stromversorgungslösungen. Unsere zahlreichen mehrfach ausgezeichneten Produkte vertreiben wir in Clean Energy & Mobility-Anwendungen, im Defense & Security Markt, in der Öl- und Gasindustrie sowie in Industrieanwendungen.

Eine Lösung für zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten:
Die Brennstoffzelle

Vor rund 200 Jahren hob Sir William Robert Grove einen Schatz. Bis vor wenigen Jahren schien dieser allerdings in Vergessenheit geraten zu sein. Das ist bedauerlich, denn der britische Physiker hatte bereits 1839 den Schlüssel zu einer nachhaltigen Energieerzeugung gefunden. Seine Entdeckung: Die Brennstoffzelle. Heute gewinnt die Brennstoffzellen-Technologie zunehmend an Gewicht. Gilt es, den Energiehunger, den Ressourcenverbrauch und den Umweltschutz miteinander zu versöhnen, nimmt die Brennstoffzellen-Technologie eine Schlüsselrolle ein. Umweltfreundliche Betriebsstoffe, höhere Energieeffizienz und eine lange Lebensdauer zeichnen die Brennstoffzelle aus. Sie ist ein wahres Multi-Talent und kann in zahlreichen Anwendungen zum Einsatz kommen. Beispielsweise bei neuen Mobilitätskonzepten. Die Brennstoffzellen-Technologie liefert in Pkw, Lkw und Bussen eine praktikable Lösung, um sich den ambitionierten CO2-Schadstoffzielwerten der EU anzunähern. In stationären Anwendungen entfaltet sie ebenfalls ihr nahezu unerschöpfliches Potenzial. Egal, ob als Notstromaggregat für Mobilfunkmasten, in Smart-Traffic-Anwendungen oder als netzferne Alternative für Camping-Urlauber und Segler – die Brennstoffzellen-Technologie ist stets Dreh- und Angelpunkt einer zuverlässigen und umweltfreundlichen Energieerzeugung. Doch wie funktioniert sie im Einzelnen? Lässt sich die Brennstoffzellen-Funktion einfach erklären?

Tatsächlich: Die Brennstoffzellen-Funktionsweise ist einfach erklärt. Prinzipiell gleicht die Funktion einer Brennstoffzelle der einer Batterie. Sie verfügt ebenso über Anode und Kathode und ist genauso wie die Batterie eine elektrochemische Zelle. Der Unterschied der Funktionsweise der Brennstoffzelle besteht allerdings im Betriebsstoff. Die Brennstoffzellen-Technologie setzt entweder auf Wasserstoff oder Methanol – einem Vertreter aus der Stoffgruppe der Alkohole – als Betriebsstoff. Der ist übrigens nicht direkt wie bei der Batterie im Aggregat gespeichert. Während des Betriebs der Brennstoffzelle gelangt er aus einem Tank, wie einem Kanister oder einer Wasserstoff-Flasche, an die Anode. Um nun Strom zu produzieren, braucht es Sauerstoff. Er wird als Oxidationsmittel der Kathode zugeführt. Dieser Prozess ist sowohl bei Wasserstoff- als auch bei Direktmethanol-Brennstoffzellen gleich. Da Wasserstoff von sich aus mit dem Sauerstoff zu Wasser reagieren will, braucht es keine Energie von außen. Ähnliches gilt für die Direktmethanol-Brennstoffzelle. Das Methanol (CH3OH) reagiert mit dem Wasser zu Kohlendioxid und H+-Ionen. Damit ist der kurze Ausflug zur Brennstoffzelle, ihrer Erklärung und Funktion schon nahezu beendet. Aber es gibt noch viel mehr zu entdecken.

Leistung ohne Lärm, Verschleiß und Abgase

Die SFC Energy AG hat sich als Pionier und wichtiger Innovationstreiber im Markt der Brennstoffzellen-Technologie positioniert. Sie deckt mit ihren Direktmethanol-Brennstoffzellen der Produktreihe EFOY, EMILY und JENNY die hohen Anforderungen ihrer Kunden bestens ab. Die Aggregate weisen ein Leistungsspektrum von 25 W bis zu 1,5 kW auf. Mit der EFOY JUPITER hält SFC Energy zudem eine Wasserstoff-Brennstoffzelle für hohe Leistungsbedarfe ab 1,5 kW bis zu 20 kW im Produktportfolio vor. Eindrucksvoll zeigt sich bereits an dieser Stelle, dass die Brennstoffzellen-Technologie leistungsstark genug ist, um sowohl die Energie-Bedürfnisse privater Anwenderinnen als auch professioneller Anwenderinnen zu befriedigen. So gesehen stehen sie konventionellen Energieerzeugern in nichts nach. Im Gegenteil. Im Vergleich zu Verbrennungsmotoren weist die Brennstoffzellen-Technologie weitere entscheidende Vorteile auf. Der größte ist sicherlich ihre Umweltfreundlichkeit. Während konventionelle Generatoren schädliche Abgase wie Stickoxide (NOx), Kohlenmonoxid (CO) und auch Feinstaub emittieren, entstehen bei der Wasserstoff-Brennstoffzelle lediglich Abwärme und Wasserdampf als Nebenprodukte.

Gleichzeitig arbeitet die Brennstoffzellen-Technologie weitaus leiser als herkömmliche Verbrennungsaggregate. Somit erleichtert sie die Arbeit bei Wartungseinsätzen und leistet einen wichtigen Beitrag in Sachen Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz. Die Brennstoffzellen-Technologie ist deshalb leiser während des Betriebs, da sie nahezu ohne mechanische Teile auskommt. Daher entspricht die Geräuschemission bei der Brennstoffzellen-Technologie mit etwa 45 dB(A) dem Geräuschpegel einer ruhigen Wohnung oder Vogelgezwitscher. Ohne bewegliche, also mechanische Teile weist die Brennstoffzellen-Technologie noch einen weiteren Vorteil auf: Sie ist weitaus verschleißärmer als Verbrennungsmotoren. Wartungseinsätze reduzieren sich dabei auf ein Mindestmaß. Dies gilt auch fürs Nachtanken. Die Brennstoffzellen-Technologie kommt mit dem Betriebsstoff (Methanol oder Wasserstoff) länger aus als konventionelle Generatoren. Im Fall von Direktmethanol-Brennstoffzellen – wie bei der EFOY Brennstoffzellen-Funktionsweise – ist für den Austausch der Kanister keine besondere oder langwierige Schulung des Personals erforderlich. Anwender*innen können den Austausch problemlos selbst vornehmen. Ein gewichtiges Argument, denn die ökologische und ökonomische Arbeitsweise der Brennstoffzellen-Technologie reduzieren Zeitaufwand und Betriebskosten.

Ob mobil oder stationär – die Brennstoffzellen-Technologie ist gefragt

Auf die zahlreichen Vorteile der Brennstoffzellen-Technologie gegenüber Energieerzeugern auf fossiler Brennstoffbasis werden sowohl immer mehr private Anwender*innen als auch professionelle Anwenderbranchen aus Industrie, dem Mobilitätssektor oder der Telekommunikation aufmerksam. Kein Wunder, denn als wahres Multi-Talent bietet die Brennstoffzellen-Technologie nachhaltige Lösungen für nahezu jede Anforderung. Egal, ob als Kern der Mobilität von morgen oder in stationären Systemen. In der E-Mobilität bietet sie gegenüber Batterie betrieben Modellen einen entscheidenden Vorteil: Lange Ladezeiten fallen weg. Fahrzeuge, die auf Brennstoffzellen-Technologie setzen, lassen sich ebenso schnell betanken wie ein Benzin betriebenes. Auch das Reichweitenproblem fällt nicht ins Gewicht. Mit einem gefüllten Wasserstofftank kommt das Fahrzeug etwa 500 bis 600 Kilometer weit. Bereits seit Anfang der 1990er Jahre arbeiten große Automobilkonzerne daran, Fahrzeuge mit Brennstoffzellen-Technologie anzutreiben. Bisher allerdings mit mäßigem Erfolg. Problematisch sind bei Autos mit Brennstoffzellen-Technologie in erster Linie die hohen Herstellungskosten. Das liegt unter anderem an dem verbauten und kostspieligen Platin. Auch deshalb setzt SFC Energy auf Recycling der Komponenten. Brennstoffzellen von SFC Energy sind zu 95 Prozent recyclebar.

Während die Adaption der Brennstoffzellen-Technologie für mobile Anwendungen wieder in den Fokus der Aufmerksamkeit rückt, ist sie für zahlreiche stationäre Systeme bereits unerlässlich geworden. Vor allem dient sie als zuverlässiger Energieerzeuger fernab des konventionellen Stromnetzes. In kritischen Infrastrukturen wie beispielsweise Mobilfunkmasten des digitalen Behördenfunks (BOSNet) fungiert die EFOY JUPITER Wasserstoff-Brennstoffzelle von SFC Energy als Notstromaggregat. Perspektivisch kann sie in gleicher Funktion einen wichtigen Beitrag zum Autonomen Fahren leisten. Die Fahrzeuge müssen mit den Repeater-Stationen kommunizieren. Hierfür ist eine unterbrechungsfreie Verbindung notwendig. Fällt der Strom einmal aus, springt die EFOY JUPITER in ihrer Funktion als Notstromaggregat ein. In stationären Smart-Traffic-Anwendungen versorgt Brennstoffzellen-Technologie die flexiblen Verkehrsschilder mit Strom. Für private Anwender stellt die Direktmethanol-Brennstoffzelle EFOY – bei Bedarf hybridisiert mit der EFOY Lithium Batterie – die Stromversorgung an Bord von Reisemobilen, Segelbooten sowie von Ferienhütten abseits des konventionellen Stromnetzes sicher. Dies sind nur einige der zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten der SFC Energy Brennstoffzellen-Technologie.

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