Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Kleine schafft zuerst den großen Durchbruch

05.08.2002


Brennstoffzelle statt Akku: Laptops, Kleincomputer, Camcorder und Handys werden in einigen Jahren mit Brennstoffzellen laufen. Viele Experten sind überzeugt, dass sich Brennstoffzellen bei solchen Mikro-Anwendungen erstmals auf breiter Front durchsetzen werden. Fieberhaft arbeiten Entwickler daher daran, die neue Technik noch kleiner und leistungsfähiger zu machen. Erste Produkte sind bereits auf dem Markt.


"Der erste Laptop mit Brennstoffzelle": Diese Nachricht machte mit der Eröffnung der Hannover-Messe im April in vielen Medien die Runde. Wissenschaftler und Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg und des koreanischen Konzerns LG präsentierten auf der Industriemesse das erste vollständig in einen Laptop integrierte Brennstoffzellensystem. Wo in dem ansonsten ganz gewöhnlichen Computer früher der Akku saß, hatten die Entwickler eine Mini-Brennstoffzelle samt Regelungselektronik und einen Wasserstofftank eingebaut. Die 27 PEM-Einzelzellen liefern eine elektrische Spannung von 10 bis 20 Volt, die über einen Wandler auf eine konstante Arbeitsspannung von 24 Volt für den Rechner gebracht wird. Das ganze Brennstoffzellensystem erreicht damit eine Spitzenleistung von 50 Watt.

Mit diesem Aufbau erreichte der Laptop eine Betriebszeit von rund zwei Stunden – zwar nicht mehr als mit bisherigen Akkus, doch sollte der Prototyp zunächst lediglich die Machbarkeit eines solchen Systems beweisen. Ausgestattet mit einem System, das ein "Nachtanken" von Brennstoff während des Betriebs ermöglicht, könnte ein Laptop auch ohne Steckdose beliebig lange laufen. Für viele Nutzer würde das den Gebrauchswert ihres Geräts erheblich steigern.

Von der Marktreife ist der Fraunhofer-Prototyp freilich noch weit entfernt, dämpft Ulf Groos verfrühte Erwartungen. "Es wird nicht so schnell gehen, wie man sich das erhofft hat", sagt der Marketingexperte für Wasserstoff am ISE in Freiburg. An verschiedenen Details werde derzeit noch gearbeitet. Erst in drei bis fünf Jahren, schätzt Groos, werden die ersten Serienprodukte auf dem Markt sein. Mit einem ernsthaften Verdrängungswettbewerb zwischen Brennstoffzelle und herkömmlichem Akku rechnet der Marketingexperte erst in fünf bis zehn Jahren. Für viele Nutzer interessant wären auch Hybrid-Systeme, bei denen der Laptop im kurzfristigen mobilen Betrieb seine Energie aus einem Akku und im mobilen Dauereinsatz aus der Brennstoffzelle beziehen kann.

Für eine Markteinführung müssen die Fraunhofer-Forscher noch das Problem lösen, den Brennstoff Wasserstoff zu erzeugen, abzufüllen und an den Kunden zu liefern. Als eine Möglichkeit schwebt den Entwicklern ein System von Tauschkartuschen vor, die immer wieder befüllt werden können. Gespeichert und transportiert wird Wasserstoff dabei in Gasform in so genannten Metallhydrid-Speichern. Sie enthalten ein Metallpulver, an dem das sonst hochflüchtige Gas bindet. Größere Unternehmen könnten den benötigten Wasserstoff in kleinen Elektrolyseanlagen erzeugen und damit die Kartuschen selbst befüllen, private Anwender werden die leere Kartuschen im Laden einfach gegen volle umtauschen.

Ganz anders gehen die Entwickler von "Smart Fuel Cell" an das Problem der Wasserstoffspeicherung heran: Die Mini-Brennstoffzellen des in Brunnthal bei München ansässigen und erst Anfang 2000 gegründeten Unternehmens werden direkt mit Methanol betrieben. Dieser Brennstoff ist flüssig und lässt sich somit besonders leicht transportieren, lagern und umfüllen. Smart Fuell Cell hat bereits ein Patronensystem entwickelt, das den einfachen Transport und Wechsel des Brennstoffs ermöglicht. Wie der Geschäftsführer Manfred Steferer berichtet, ist dabei zunächst an ein Einweg-System gedacht. "Es ist auch ökologisch zu bevorzugen", so Steferer. In späteren Phase könnten jedoch auch andere Lösungen wie ein Pfandsystem sinnvoll sein.

Die Direkt-Methanol-Brennstoffzellen (DMFC) des jungen Unternehmens treiben beispielsweise bereits Prototypen des "Mobile Office Systems" an – ein mobiles Netzteil, an dem Laptops angeschlossen oder Handys aufgeladen werden können. Schon Anfang 2003 soll die Stromversorgung fürs mobile Büro auf den Markt kommen. Die Nachfrage bei den Präsentationen der Prototypen sei sehr gut gewesen, berichtet Petra Müller, Pressesprecherin des Unternehmens. Künftige potenzielle Kunden schätzten vor allem die Vielseitigkeit des knapp zwei Kilogramm schweren Systems: Mit einer Dauerleistung von 40 Watt und einer Betriebsspannung von 12 Volt kann es nicht nur den Rechner, sondern beispielsweise auch einen Drucker mit Energie versorgen.

Bereits verkauft wird das deutlich größere "Remote Power System", das mit einer Spitzenleistung von 80 Watt als Stromquelle für das Camping, mobile Verkehrsampeln oder externe Messgeräte dienen kann. Doch auch das Ziel, die DMFC-Systeme weiter zu verkleinern und damit den Einbau in Laptops zu ermöglichen, bleibe im Visier, berichtet Müller.

Welches System auch immer sich durchsetzen wird – das Marktpotenzial für Mikro-Brennstoffzellen ist enorm: Allein in Deutschland werden jedes Jahr rund 940 Millionen Batterien und 90 Millionen Akkus verkauft. Schon ein Marktanteil von wenigen Prozent würde zu Stückzahlen führen, wie sie die Brennstoffzelle in keinem anderen Markt erreichen kann.

Ulrich Dewald | Nachrichten

Weitere Berichte zu: Akku Brennstoff Laptop Volt Wasserstoff

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Intelligente Bauteile für das Stromnetz der Zukunft
18.04.2018 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Energie: Preiswertere, weniger toxische und recycelbare Lichtsensoren zur Wasserstoffherstellung
17.04.2018 | Wissenschaftliche Abteilung, Französische Botschaft in der Bundesrepublik Deutschland

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Im Focus: Gammastrahlungsblitze aus Plasmafäden

Neuartige hocheffiziente und brillante Quelle für Gammastrahlung: Anhand von Modellrechnungen haben Physiker des Heidelberger MPI für Kernphysik eine neue Methode für eine effiziente und brillante Gammastrahlungsquelle vorgeschlagen. Ein gigantischer Gammastrahlungsblitz wird hier durch die Wechselwirkung eines dichten ultra-relativistischen Elektronenstrahls mit einem dünnen leitenden Festkörper erzeugt. Die reichliche Produktion energetischer Gammastrahlen beruht auf der Aufspaltung des Elektronenstrahls in einzelne Filamente, während dieser den Festkörper durchquert. Die erreichbare Energie und Intensität der Gammastrahlung eröffnet neue und fundamentale Experimente in der Kernphysik.

Die typische Wellenlänge des Lichtes, die mit einem Objekt des Mikrokosmos wechselwirkt, ist umso kürzer, je kleiner dieses Objekt ist. Für Atome reicht dies...

Im Focus: Gamma-ray flashes from plasma filaments

Novel highly efficient and brilliant gamma-ray source: Based on model calculations, physicists of the Max PIanck Institute for Nuclear Physics in Heidelberg propose a novel method for an efficient high-brilliance gamma-ray source. A giant collimated gamma-ray pulse is generated from the interaction of a dense ultra-relativistic electron beam with a thin solid conductor. Energetic gamma-rays are copiously produced as the electron beam splits into filaments while propagating across the conductor. The resulting gamma-ray energy and flux enable novel experiments in nuclear and fundamental physics.

The typical wavelength of light interacting with an object of the microcosm scales with the size of this object. For atoms, this ranges from visible light to...

Im Focus: Wie schwingt ein Molekül, wenn es berührt wird?

Physiker aus Regensburg, Kanazawa und Kalmar untersuchen Einfluss eines äußeren Kraftfeldes

Physiker der Universität Regensburg (Deutschland), der Kanazawa University (Japan) und der Linnaeus University in Kalmar (Schweden) haben den Einfluss eines...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Nachhaltige und innovative Lösungen

19.04.2018 | HANNOVER MESSE

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur optischen Kernuhr

19.04.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics