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Primärbatterien überflügelt: Mikrobrennstoffzellen suchen Anwender

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„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).

Berlin (eos) – Technische Geräte machen mobil: Längst sorgen Funkverbindungen für ihre Autarkie. Doch schon bald ist ihre Energiequelle erschöpft, der Kontakt bricht ab. Für alle Anwendungen, deren Nutzerfreundlichkeit bislang an der kurzen Lebensdauer von Primärbatterien krankte, ist Abhilfe in Sicht. Nicht länger muss ein Milchaufschäumer schon nach wenigen Gläsern Latte macchiato röcheln. Denn ein Industriekonsortium unter Koordination des Fraunhofer Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) in Berlin machte die Mikrobrennstoffzelle fit für die Serienproduktion und entwickelte eine passende Wasserstoff-Versorgung, die durch eine chemische Redaktion zwischen Zink und Wasser den benötigten Wasserstoff herstellt (www.pro-zell.de). Das Gesamtsystem ist nur wenige Kubikzentimeter groß und weist eine Energiedichte auf, die rund doppelt so hoch ist wie die 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 signalisierte bereits Interesse.

Kunden sollen mit entscheiden

„Investitionen für die Serienfertigung tätigt die Industrie aber erst dann, wenn genügend Abnehmer da sind“, erklärt Dr. Robert Hahn vom IZM, 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.“ 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“, erläutert Hahn. „Manche Sensorik benötigt nur sehr kleine Ströme im Mikrowattbereich. In einem solchen Falle hält der Wasserstofferzeuger jahrelang.“ 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 entfällt 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: Telefon 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: www.pro-zell.de.

Eike Ostendorf-Servissoglou | Quelle: eoscript Public Relations
Weitere Informationen: www.pro-zell.de
www.izm.fraunhofer.de

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