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Energie aus der Brennstoffzelle

von Peter O. Walter


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Ankern in Buchten ist wunderschön, aber irgendwann geht die Batteriekapazität zur Neige. Die Kapazität der Batterie ist meist durch einen gedruckten Aufkleber gekennzeichnet. Wenn nicht sollte man sich bei einer Aufkleber Druckerei einen Aufkleber drucken lassen.
Wenn man nicht auf den Kühlschrank verzichten will - und der ist der größte Stromfresser an Bord - kommt man nicht darum herum nach Lösungen zu suchen.
Deren gibt es viele: - Maschine laufen lassen: Wirkungsgrad sehr gering, viel Verbrauch an Diesel für wenig Ladung
- Solarzellen: umweltfreundlich aber teuer, bei geringer Verschattung sinkt der Stromgewinn heftig.
- Windgenerator: umweltfreundlich, preisgünstig aber oft laut. Freunde macht man sich damit nicht.
- Generator: preisgünstig, aber laut und nicht gerade umweltfreundlich, da er Benzin verbraucht.
- Dieselgenerator: teuer, laut und nicht umweltfreundlich, aber nicht so unpraktisch wie der Benzingenerator, denn der Diesel ist ja schon an Bord.

Die Brennstoffzelle: Seit zwei Jahren hat EFOY vier serienreife Brennstoffzellen für Yachten (und Wohmobile) entwickelt. Sie sind gemessen an Windgeneratoren und Solaranlagen preisgünstig, umweltfreundlich (Abfall Produkte sind nur nur Wasser und Kohlendioxid.) und leise (etwa wie ein Computer).
Derzeit gibt es vier Modelle mit unterschiedlichen Leistungen: 1,6 kWh, 1,2 kWh, 0,9 KWh und 0,6 KWh pro Tag.
Der "Automatic Charge Control" Laderegler überwacht permanent den Ladezustand der Batterie. Sinkt die Batteriespannung unter 12,5V, schaltet sich die Brennstoffzelle ein, lädt die Batterie auf und schaltet sich anschließend automatisch wieder ab. Sie müssen sich um nichts kümmern.

Aufbau der Brennstoffzelle:
Die Brennstoffzelle besteht aus einer Anode (links) einer Membran (Mitte) und einer Kathode (rechts) und einem Verbraucher (z.B. eine Lampe).Anode und Kathode dienen als Katalysator. Die Membran besteht aus einem protonenleitendem Material, z.B. einer Kunststofffolie. Die Membran ist von einem Elektrolyt (Trennschicht) umgeben. Dieses Elektrolyt grenzt Anode und Kathode von der Membran ab. Außerdem muss sie protonenleitend sein, muss aber gasundurchlässig sein, damit es nicht zu einer Bildung von Knallgas kommt.(Als Elektrolyten dienen in den verschiedenen Brennstoffzellentypen jeweils unterschiedliche Stoffe. Manche Elektrolyten sind flüssig, andere sind fest und haben eine Membran-Struktur.)

Prinzipbild eines Stacks:
Die Bipolarplatte (dunkelblau) trennt die einzelnen Zellen elektrisch voneinander.
Ein Stack ist eine Reihenschaltung einzelner Zellen.
Da eine einzelne Zelle nur eine sehr geringe Spannung erzeugt, werden je nach benötigter Spannung einzelne Zellen aufeinander gestapelt. Solch ein Stapel nennt sich "Stack".

Die DMFC-Brennstoffzelle:
Für kleinere Yachten bis 15 Meter (und für Wohnmobile) kommt eigentlich die Brennstoffzelle, die mit Methanol (DMFC=Direct methanol fuel cell) arbeitet, in Frage. Brennstoffzellen, die mit Wasserstoff und Sauerstoff arbeiten, sind hier nicht möglich: Die Lagerung wäre zu aufwändig.
Methanol ist derjenige giftige Alkohol, von dem man blind wird, wie jedes Kind weiß ...
Methanol ist recht billig.


Weblinks:
Die Brennstoffzelle in Wikipedia
Was ESYS-Leser Paul Wirkus mit einer Brennstoffzelle an Bord erlebte



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