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Mit dem aktuellen Stand der Brennstoffzellentechnik befasste sich das Fachforum f-cell, das vom 26. Bis 27. September in Stuttgart stattfand. Die Bedeutung der Technik umriss bereits zu Beginn Baden-Württembergs Umweltminister Franz Untersteller: Der Beschluss, in Deutschland aus der Kernenergienutzung auszusteigen, bedeute Rückenwind für die Branche. Ungleichmäßig anfallender Strom aus erneuerbaren Energien wie Wind- oder Sonnenkraft könne bereits heute nicht immer vollständig ins Netz eingespeist werden, da teilweise keine entsprechenden Strommengen nachfragt werden. "74 Millionen kWh Windstrom blieben 2009 auf diese Weise ungenutzt"."
Der Öko-Strom könnte große Elektrolyseure antreiben, die damit aus Wasser 'grünen' Wasserstoff machen", sagte Dauaride Emperevon der EnBW. Der Wasserstoff lasse sich ganz unterschiedlich nutzen. Besonders interessant sei die Verwendung als Treibstoff in Brennstoffzellen-Fahrzeugen. "Wir können ihn aber auch ins bestehende Erdgasnetz einspeisen", sagte Dr. Manfred Waidhas, der bei Siemens an einem Elektrolyseur für die großtechnische Erzeugung von Wasserstoff arbeitet. Der Wasserstoff lasse sich - und das sei bei möglichen Engpässen wichtig - auch als Energiereserve einlagern, zum Beispiel in unterirdischen Kavernen. Damit komme man auf Speichermengen im Terrawattbereich. Keine andere Speichermethode erreiche diese Größenordnung." Die Enertrag AG in Dauerthal bei Berlin nimmt im Oktober 2011, wie Vorstand Werner Diwald vortrug, ein Gesamtsystem - mit Windkraftanlagen, Elektrolyseur und anschließender Lieferung des "grünen" Wasserstoffs an eine H2-Tankstelle - in Betrieb.
Brennstoffzellen- und Elektroautos
Die f-cell-Gäste erhielten auch einen Eindruck von den ersten Serienfahrzeugen. "Mit dem Mercedes-Benz F-CELL http://www.atzonline.de/Aktuell/Nachrichten/1/13919/Mehr-als-30-000-Kilometer-F-Cell-World-Drive-erreicht-Ziel-nach-Weltumrundung.html, einer mehr als 30.000 Kilometer langen Weltumrundung über vier Kontinente mit drei B-Klasse F-CELL-Brennstoffzellenfahrzeugen, haben wir die Alltagstauglichkeit der Technologie einmal mehr überzeugend demonstriert", sagte Prof. Herbert Kohler, Leiter E-Drive & Future Mobility bei Daimler. Bereits heute werde die B-Klasse F-CELL unter Serienbedingungen gefertigt und im Alltag von Testkunden erprobt. Koichi Kojima von Toyota erklärte: "Toyota plant die Markteinführung von Brennstoffzellenfahrzeugen für 2015. Bis dahin müssen wir vor allem die Kosten weiter reduzieren und an der Langlebigkeit des Systems arbeiten."
In China geht man bisher andere Wege: "Wir stehen vor der Frage, welche Infrastruktur wir aufbauen sollen", sagte Su Zhou, Professor an der Tongji Universität in Shanghai. "Dabei sollten wir uns von bisherigen Mobilitätskonzepten verabschieden und ganz neu denken." Vieles spräche dafür, auf batterieelektrische Mobilität zu setzen. Seit Jahrzehnten seien etwa 50 Millionen elektrische Fahrräder in chinesischen Städten unterwegs. Ein System aus Batterietausch- sowie Ladestationen sei gut eingespielt. Jetzt gehe es darum, auch den Mobilitätsanforderungen der Menschen im ländlichen Raum gerecht zu werden. "Chinesische Automobilhersteller bauen dazu kleine Elektroautos, die, um die Kosten zu senken, mit herkömmlichen Bleiakkus ausgestattet werden. Umgerechnet 3000 bis 4000 Euro: Mehr darf ein Fahrzeug nicht kosten." Die geringen Reichweiten pro Batterieladung seien im Alltag zumeist kein Problem. In China gäbe es einen riesigen Markt, erklärt Dr. Allan Lloyd, Präsident des International Council on Clean Transportation mit Sitzen in Washington, San Francisco, Brüssel und Peking. "Derzeit kommen dort auf 1000 Einwohner nur 18 Autos. Zum Vergleich: In Deutschland sind des 565, in den USA 461."
Brennstoffzellen für zuhause und unterwegs
Für 2013 planen Baxi Innotech und Hexis die Vermarktung ihrer Brennstoffzellen-Heizgeräte, die auf den Bedarf eines Ein- bis Zweifamilienhauses ausgelegt sind. " Sie produzieren neben Wärme für Heizung und Wasser auch Strom", sagt Dörte Borchers von Baxi Innotech. Bis zu drei Viertel des Strombedarfs in einem Vier-Personen-Haushalt könnten vom Brennstoffzellen-Heizgerät direkt und kostensparend gedeckt werden. Alexander Dauensteiner vom Hersteller Vaillant, der erstmalig auf der f-cell zusammen mit Hexis und Baxi Innotech auf dem EnBW-Stand ausstellte, sieht einen großen Markt für die Geräte: "Da werden alle Hersteller ihren Platz finden." Die Hersteller arbeiten gemeinsam mit den Energieversorgern im Programm CALLUX, das durch das Nationale Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellen (NIP) gefördert wird, eng zusammen: "Bei CALLUX geht es darum, Geräte in größeren Stückzahlen im Alltag zu testen und gleichzeitig den Markt gut vorzubereiten", erläutert Markus Edel von der EnBW.
Und es gibt noch andere Einsatzgebiete für Brennstoffzellen: Das Unternehmen Truma Gerätetechnik aus Putzbrunn bei München beispielsweise steht vor der Markteinführung eines Brennstoffzellensystems, das in Wohnmobilen, auf Booten, in Berghütten oder an anderen netzfernen Orten Strom für Beleuchtung, Heizungsgebläse, Unterhaltungselektronik oder anderes technisches Gerät liefert. "Über 100 Systeme haben sich bereits im Test bewährt", erklärt Andreas Schiegl, Teamleiter Brennstoffzelle bei Truma. Ein ähnliches Brennstoffzellensystem bringt auch enymotion aus Heilbronn in Kürze auf den Markt. Die Anlagen beider Hersteller arbeiten mit Flüssiggas, das in Wohnmobilen sowieso an Bord ist und weltweit nachgekauft werden kann.
Maschinenbauer sorgen für Optimierung
In Vorträgen und an Messe-Ständen demonstrierten Komponentenhersteller sowie Maschinen- und Anlagenbauer, wie sie dazu beitragen, dass Brennstoffzellen-Systeme künftig auch preislich konkurrieren können. Zum Beispiel sei es dem Unternehmen Graebener Maschinentechnik gelungen, durch die Transformation eines Brennstoffzellenstapels von Graphit auf Metall das System so zu optimieren, dass die Leistungsdichte um 63 Prozent stieg, während Höhe, Volumen und Gewicht des Stapels um fast 40 Prozent abnahmen. Auf dem Stand von Fix Maschinenbau war mit "In-Process" erstmals eine Montagevorrichtung für Brennstoffzellenstapel mit integrierter Prüftechnik zu sehen. "Diese Art der Fertigung erhöht nicht nur die Qualität der Produkte, sie senkt auch die Herstellungszeit von drei Stunden auf rund 20 Minuten", erklärte Edgar Lederer, Leiter Forschung und Entwicklung bei Fix Maschinenbau. Am Stand von Baltic FuelCells aus Schwerin zeigte Stephan Möller Testsysteme für Brennstoffzellen. Ein patentiertes Verfahren macht es möglich, kontrolliert Druck auf die Zellen auszuüben und die Effekte zu messen.