Mikrobrennstoffzellen übertreffen Primärbatterien – und suchen Anwender

Die Mikrobrennstoffzelle ist serienreif. Jetzt fehlen nur noch die Anwender, die von Primärbatterien auf das leistungsfähigere und preisgünstigere System wechseln möchten. „Unsere wasserstoffbetriebenen Mikrobrennstoffzellen sind überall dort ideale Energielieferanten, wo über einen langen Zeitraum geringe Ströme benötigt werden“, sagt Dr. Robert Hahn vom Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM).
Für alle Anwendungen, deren Nutzerfreundlichkeit bislang an der kurzen Lebensdauer von Primärbatterien krankte, sei Abhilfe in Sicht. Nicht länger müsse ein Milchaufschäumer schon nach wenigen Gläsern Latte macchiato röcheln, denn ein Industriekonsortium unter Koordination des Fraunhofer IZM habe die Mikrobrennstoffzelle für die Serienproduktion fit gemacht und eine passende Wasserstoff-Versorgung entwickelt, die durch eine chemische Redaktion zwischen Zink und Wasser den benötigten Wasserstoff herstellt. Das Gesamtsystem ist nur wenige Kubikzentimeter groß und weise eine Energiedichte auf, die rund doppelt so hoch ist als jene von Alkali-Mangan-Batterien. Jetzt sucht der Verbund Anwender für die neue Technik, die Wert auf Leichtigkeit und Langlebigkeit der Energieversorgung legen und einen Bedarf zwischen einem Milliwatt und zwei Watt abdecken möchten. Ein Hersteller von Taschenlampen und Arbeitsleuchten habe bereits Interesse signalisiert.

Kunden sollen mit entscheiden
„Investitionen für die Serienfertigung tätigt die Industrie aber erst dann, wenn genügend Abnehmer da sind“, erklärt Dr. Hahn, der über den erfolgreichen Abschluss des vom Bundesforschungsministerium geförderten Projektes zur Serienreife der Mikrobrennstoffzelle unlängst während des Brennstoffzellen-Forums „f-cell“ in Stuttgart berichtete. Unternehmen, die jetzt einstiegen, hätten die Möglichkeit, das Design des Systems noch maßgeblich mit zu prägen und für die jeweiligen Einsatzbedingungen zu optimieren. „Während wir die Brennstoffzellen in Größe und Leistung den individuellen Kundenbedürfnissen anpassen können, geht es uns bei der Auslegung der Wasserstoffversorgung darum, ähnlich wie bei Batterien, Standardformate zu entwickeln“, so Dr. Hahn. Dabei sei es wichtig, möglichst viele Informationen vorliegen zu haben, was für die unterschiedlichsten Anwendungen sinnvoll sei und gewünscht werde.

Brennstoffzellen von der Rolle
Für die Brennstoffzellen, deren Komponenten unter anderem von der Würth Elektronik GmbH & Co KG aus Niedernhall (Baden-Württemberg) stammen, entwickelte die Mühlbauer AG aus Roding bei Regensburg eine hoch produktive Rolle-zu-Rolle-Fertigungstechnik, die es erlaubt, stündlich 1.000 bis 2.000 der Miniatur-Brennstoffzellen herzustellen. Auch was den künftigen Preis angeht, gibt es schon einen Anhaltspunkt: „Das System wird etwa 4,50 Euro kosten“, sagt Hahn.

Günstiger Wasserstoff
Während diese Komponente im Gerät bleibt, muss der Wasserstofferzeuger turnusmäßig ausgewechselt werden. „Wie häufig das der Fall ist, hängt von der Anwendung und ihrem Strombedarf ab. Manche Sensorik benötigt nur sehr kleine Ströme im Mikrowattbereich. In einem solchen Falle hält der Wasserstofferzeuger jahrelang“, erläutert Hahn. “ Kostenmäßig schlägt ein Wasserstofferzeuger-Wechsel kaum zu Buche: Die Herstellung der Zellen soll pro Stück später nicht mehr als 0,25 Cent kosten. Damit stellen sie die zwar etwa vergleichbar langlebigen aber etwa 1,50 Euro teuren Lithium-Primärbatterien deutlich in den Schatten. Die Varta Microbattery GmbH im schwäbischen Ellwangen entwickelte die neue Komponente auf Grundlage ihrer Wasserstoffentwicklungszelle und sorgte dafür, dass das Reaktionsgas erst im Moment des Verbrauchs erzeugt wird. Dadurch entfalle seine komplizierte Speicherung völlig.

Individuelle Beratung
„Wir beraten Unternehmen, die überlegen, ob Mikrobrennstoffzellen eine Energie-Alternative für ihre Produkte sein könnten“, bietet Hahn an. Interessenten erreichen Dr. Robert Hahn unter der Telefonnummer 030 – 46403-609 oder per E-Mail robert.hahn@izm.fraunhofer.de. Informationen über das Konsortium und sein Mikrobrennstoffzellen-Projekt gibt es auch im Internet unter: http://www.pro-zell.de.

11.11.2007 | Quelle: Fraunhofer IZM | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH