Funktionsweise der Brennstoffzelle
Brennstoffzellen wandeln Flüssiggas oder andere gasförmige Kohlenwasserstoffe in Wasserstoff um und nutzen ihn zur gleichzeitigen Gewinnung von thermischer und elektrischer Energie. Kohlenwasserstoffe, wie es z.B. Flüssiggas ist, sind wasserstoffreiche Verbindungen. Der enthaltene Wasserstoff wird durch einen sogenannten Reformer gewonnen und reagiert mit zugeführtem Sauerstoff aus der Luft in einer umgekehrten Elektrolyse zu Wasser. Dabei kommt es zu einer chemischen Reaktion, in der Wärme und Strom entstehen. Dieser chemische Prozess wird auch kalte Verbrennung genannt.
Der entstandene Gleichstrom wird in einen Inverter (Wechselrichter) geleitet und in Wechselstrom umgewandelt. Erst dann kann die Energie vom Konsumenten genutzt werden. Die daraus entstandene Wärme wird dann über einen Wärmetauscher an einen Pufferspeicher abgegeben und zur Erwärmung des Trinkwassers oder der Heizungsanlage genutzt.
Was sind Elektrolyseure?
Der Elektrolyseur gehört zu den essenziellen Wasserstofftechnologien einer Wasserstoffwirtschaft. Mit seiner Hilfe kann Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten werden. Die Elektrolyse stellt somit die Umkehrreaktion der Brennstoffzelle dar. Ein Elektrolyseur besteht aus mehreren aneinander gereihten Elektrolysezellen, in denen die notwendige Redoxreaktion durch zugeführte elektrische Energie erzwungen wird.
Das Funktionsprinzip der Elektrolyse wurde bereits Anfang des 19. Jahrhundert entdeckt. Das Potenzial von Wasserstoff als Energieträger wurde damals schon erkannt. Der französische Schriftsteller Jules Verne hat in seinem Roman Die geheimnisvolle Insel bereits 1875 das Potenzial von Wasser und Wasserstoff erkannt:
„Das Wasser ist die Kohle der Zukunft. Die Energie von morgen ist Wasser, das durch elektrischen Strom zerlegt worden ist. Die so zerlegten Elemente des Wassers, Wasserstoff und Sauerstoff, werden auf unabsehbare Zeit hinaus die Energieversorgung der Erde sichern.“ (Jules Verne, 1875)