Wasserstoff-Brennstoffzellen

Ein sauberer Energieversorger. Nur mit Wasserstoff und Sauerstoff betrieben und lediglich Wasser und Wärme als Nebenprodukte. Noch effizienter mit einem Wasserstoff-Rezirkulationsgebläse.

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Vorteile gegenüber Batterien

Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie

Unsere passenden Produkte

Ein Stromerzeuger der Zukunft

Da sich die Welt mehr denn je auf die Reduzierung von Treibhausgasemissionen konzentriert, wird nach Alternativen zur herkömmlichen Stromerzeugung gesucht. Im Idealfall sind diese nicht nur sauberer, sondern auch effizienter. Ein nachhaltiger Energieerzeuger, der diese Anforderungen erfüllt, gewinnt zunehmend an Bedeutung: die Brennstoffzelle.

Da Brennstoffzellen immer effizienter und kostengünstiger werden, entwickeln sie sich zu einer führenden Technologie für die Erzeugung sauberer elektrischer Energie. Brennstoffzellen erzeugen elektrischen Strom durch einen elektrochemischen Prozess, das heißt, sie verbrennen keinen Kraftstoff wie herkömmliche Verbrennungsmotoren. Daher verursachen sie keine schädlichen Emissionen wie Treibhausgase oder Luftschadstoffe.

Busch Vacuum Solutions hat mit der Einführung des ersten TÜV-zertifizierten Wasserstoff-Rezirkulationsgebläses (Baureihe MINK MH 0018 A) einen entscheidenden Beitrag zur effizienten Nutzung dieser nachhaltigen Technologie geleistet. Es wurde speziell für die zuverlässige Rezirkulation von Wasserstoff in Brennstoffzellen entwickelt.

Vorteile von Wasserstoff-Brennstoffzellen

Wasserstoff-Brennstoffzellen bieten eine Reihe von Vorteilen gegenüber anderen Technologien zur Stromerzeugung.

Im Gegensatz zu Batterien können sie kontinuierlich Strom erzeugen.
Außerdem verursacht eine Brennstoffzelle nahezu keine Umweltverschmutzung und ist viel effizienter als ein herkömmlicher Verbrennungsmotor.
Darüber hinaus kann eine Brennstoffzelle auf verschiedene Größen skaliert werden.

Es gibt verschiedene Arten von Brennstoffzellen, die unterschiedliche Brennstoffquellen nutzen, darunter Wasserstoff, Erdgas und Biokraftstoffe. Durch diese Flexibilität eignen sie sich hervorragend für eine Vielzahl von Anwendungen.

Sie treiben unter anderem den Motor von Elektrofahrzeugen an und liefern Strom auf großen Schiffen. Und im Falle eines Stromausfalls versorgen sie Rechenzentren und andere kritische Infrastruktur wie Krankenhäuser oder Flughäfen mit Notstrom.

Wie funktioniert die Brennstoffzelle in einem Fahrzeug?

Das Fahrzeug verfügt über einen Tank, der mit einer Kraftstoffquelle, in der Regel Wasserstoff, gefüllt wird. Der Wasserstoff wird in die Brennstoffzelle geleitet, wo er mit Sauerstoff aus der Luft reagiert und Wasser und Wärme erzeugt. Der Motor wird mit dem Strom betrieben, der bei dieser Reaktion entsteht. Ein Teil des Stroms fließt in die Batterie, die bei Bedarf, z. B. beim Beschleunigen an einer grünen Ampel, zusätzlichen Schub liefert.

Im Gegensatz zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor setzen Elektrofahrzeuge mit Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie lediglich Wasserdampf und Wärme als Nebenprodukte frei. Sie stellen daher einen wichtigen Schritt auf dem Weg zu umweltfreundlicher Mobilität dar.

Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie

In einer Brennstoffzelle verbinden sich Wasserstoff und Sauerstoff, um Strom zu erzeugen. Als Nebenprodukte entstehen dabei Wasser und Wärme.

Eine Brennstoffzelle besteht aus zwei Elektroden: einer Anode und einer Kathode. Eine Membran trennt beide voneinander und ermöglicht den Ionentransport von der Anode zur Kathode.

Auf der Anodenseite wird Druckwasserstoff (H₂) zugeführt, auf der Kathodenseite Sauerstoff (O₂). Der Wasserstoff reagiert mit einem Katalysator, der in der Regel aus Platin besteht, und verliert dabei seine Elektronen. Dadurch werden die Ionen positiv geladen, sodass sie durch die Protonenaustauschmembran (PEM) gelangen und anschließend mit dem Sauerstoff auf der Kathodenseite reagieren können. Aufgrund ihrer negativen Ladung sind die Elektronen gezwungen, einen anderen Weg einzuschlagen. Sie fließen durch einen externen Stromkreis und erzeugen einen elektrischen Strom, der den Motor antreibt und die Batterie lädt, falls vorhanden. An der Kathode verbinden sich die Protonen und Elektronen wieder und reagieren mit dem Sauerstoff (O), um Wasser (H₂O) und Wärme zu bilden.

Es ist wichtig, dass kein Sauerstoff in den Wasserstoffkreislauf gelangt, denn dies könnte zu explosiven Bedingungen führen. Um dies zu verhindern, wird Wasserstoff in einer höheren Menge als erforderlich zugeführt. Die Freisetzung dieses überschüssigen Wasserstoffs in die Atmosphäre wäre nicht nur äußerst verschwenderisch und unwirtschaftlich, sondern würde auch zu einem ineffizienten Prozess führen. Darüber hinaus gibt es gesetzliche Beschränkungen für seine Emission.

Der überschüssige Wasserstoff wird daher über ein Wasserstoff-Rezirkulationsgebläse in das System zurückgeführt. Die Rezirkulation des Wasserstoffs in solchen Brennstoffzellensystemen beträgt 20 bis 70 Prozent des Wasserstoffzuflusses, was das Rezirkulationsgebläse zu einer Schlüsselkomponente für den effizienten Betrieb in jedem Brennstoffzellensystem macht.

Unsere Lösung für die Wasserstoffrückführung in Brennstoffzellen

Mit unserer MINK MH 0018 A bieten wir das erste TÜV-zertifizierte Wasserstoff-Rezirkulationsgebläse für Wasserstoff-Brennstoffzellen an.

MINK MH Gebläse sind die optimale Lösung für eine Vielzahl von Prozessen, in denen Wasserstoff-Rezirkulation benötigt wird. Von mobilen Anwendungen in der Automobil-, Bahn-, Schiff- und Luftfahrtindustrie bis hin zu stationären Brennstoffzellenmodulen für die Stromerzeugung.

Das Gebläse arbeitet nach dem bewährten Klauenprinzip, das Busch in den 1990er-Jahren auf den Markt gebracht hat. Seine trockene Verdichtung bedeutet, dass keine Betriebsflüssigkeiten im Verdichtungsraum vorhanden sind. Dadurch wird die Möglichkeit einer Verunreinigung des Wasserstoffs mit Öl ausgeschlossen. Verunreinigungen können die Brennstoffzelle beschädigen, ihre Leistungsfähigkeit reduzieren und bei Freisetzung in die Luft zu Umweltverschmutzung führen.

Außerdem kommen die beweglichen Teile des Gebläses nicht miteinander in Berührung. Auf diese Weise sind die Bauteile des Gebläses einem deutlich geringeren Verschleiß ausgesetzt.

MINK MH TÜV-Zertifizierung