PEM-Brennstoffzellen in der Elektrofahrzeugtechnik



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Bernd Schlüter

Aktives Mitglied
19.01.2004
326
Krefeld, 02151 9287045
Bisher litten PEM-Zellen unter den in den Wasserstofffüllstationen mitgetankten CO- und Schwefelwasserstoffresten, neben einigen anderen Restgasen. Deren Zeit ist jetzt vorbei und mit dem neuen, energie- und resourcenschonenden Verfahren mittels Wasserstofftrennung durch 1000 Grad heißes Flüssigmetall wird nun die Brennstoffzellentechnik zum Durchbruch gelangen.
Die Industrie ist schon mehrere Jahre auf diesem Gebiet unterwegs, die wahre Bedeutung wurde uns bisher verschwiegen oder zumindest angezweifelt, so auch von mir.

Zu Unrecht, und ich würde mir gerne PEM-Zellen , sofern erschwinglich, zulegen. 4kW Dauerleistung würden mir völlig ausreichen und würden das Elektroautofahren weit angenehmer und einfacher gestalten.
Kein Liegenbleiben mehr an defekten Ladesäulen, etwas mehr Reichweite und zuladbar, also herausnehmbar sollten die Brennstoffzellen samt nicht fest eingebautem Tank sein.
Wir sollten Preise, Abmessungen und Angaben über die Dauerhaftigkeit der Brennstoffzellen sammeln, nebst Produzentenadressen. Wer weiß schon etwas?
Der größte Teil des Preises wird wohl im voll recyclebaren Platingehalt liegen.
Der Wirkungsgrad der Energiekette Erdgas - Flüssigmetall - Trennverfahren - Brennstoffzelle liegt weit über der von Braunkohle - Stromnetz - Lader - Batterieladung- und -Entladung. PEM-Zellen wiegen fast nichts.
PEM-Zellen wurden als erste in der Raumfahrt eingesetzt und in den USA entwickelt.

Wikipedia

Die Patente sind bereits abgelaufen, also, ran an die Arbeit!

Interessante Daten

1 m² PEM-Brennstoffzelle enthält für ca 25 Euro Platin und leistet ca 5kW bei einer Masse von schätzungsweise unter 15 kg, schon heute.

Noch eine weitere, sehr interessante Zahl:

Auf dem Weltrohstoffmarkt wird heute (finanzen.net) Erdgas zu 3,67$/ Million BTU gehandelt, das sind genau 1,12 Cent/kWh Wärme.
Der kWh-Preis für den daraus abgetrennten Wasserstoff dürfte damit bei unter 2 Cent pro kWh liegen. Die entstehende feste, abgeschöpfte Kohle wird getrennt davon genutzt (Speicherung für den Winter). Zur Zeit verkauft Air Liquide an der Wasserstofftankstelle in Düsseldorf 1kg schmutzigen, für uns ungeeigneten Wasserstoff für ca 10 Euro. Das sind 30 Cent pro kWh Wärme.
Der ließe sich allenfalls in Hochtemperaturzellen (SOFC) mit unter 70% Wirkungsgrad verbrennen = in Strom verwandeln.
 
Zuletzt bearbeitet:

thegray

Bekanntes Mitglied
15.04.2008
8.715
Dann frag doch bei den wenigen Herstellern mal Preis an - und dann erst mal hinsetzten.

Aus einem Dokument - es gibt viele gleichen Inhalts (mal von Praxis beim sowas wie dem MIRAI (bei dem durfte ich mal Hand anlegen) mal ganz abgesehen
Viele Hersteller, darunter unter anderem Daimler, Ford, Hyundai, Honda und Toyota, wollen zwischen 2015 und 2018 mit der Produktion von geeigneten Fahrzeugen beginnen. Die Technik wird zwar schon seit längerer Zeit erforscht, konnte aber bis jetzt nicht gerade durch ihren günstigen Preis punkten. Ein weiteres Problem bleibt die quasi nicht vorhandene Infrastruktur und die äußerst energieaufwändige Wasserstoffherstellung.

Ach ja dann verklicker den auch gleich das man auch dann noch Gewährleistung haben will wenn die im Jahr >3000 Startzyklen haben. Sag denen aber vorher die sollen sich mal setzten - damit die nicht vor Lachanfall umfallen.

Dann noch Cracker-Technologie anwenden wollen aber die Zebra-Akkus nicht Dauerhaltbar haben -> LOL
manoman


https://www.zbt-duisburg.de/fileadm...en/05-vortraege/2013/NIP_VV_2013-beckhaus.pdf

https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-658-14935-2

https://www.goingelectric.de/2013/07/01/news/brennstoffzelle-lebensdauer-10000-stunden/
 
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Bernd Schlüter

Aktives Mitglied
19.01.2004
326
Krefeld, 02151 9287045
Nun, wenn ich nach dem Preis für ein komplettes Brennstoffzellenauto mit ca 120 kW Leistung frage, komme ich auf einen Preis von ab 65.000 Euro. Ein Zehntel davon reicht mir als rangeextender, den ganzen Rest brauche ich nicht.
Das wurde aber alles noch entwickelt mit der alten Technik der unsauberen und energieverschwendenden Erdgasreformierung mit der schnellen Vergiftung der Katalysatoren. Auch kam es dabei nicht zu einer vernünftigen Serienproduktion.
Bei U-Booten setzt inzwischen alles, zu 100%, auf Brennstoffzellentechnik.
Ja, die Lebensdauer der billigen PEMzellen mit ihren 300 Stunden reicht in vielen Fällen aus. Abgesehen von der einfachen Rezyklierbarkeit, die noch nicht angelaufen ist.

Dein Literaturhinweis

Noch etwas ausführlicher

Interessant ist das neue Verfahren der Regenerierung der sauerstoffhaltigen Trägerflüssigkeit, die Leistungsdichte bei 60% Wirkungsgrad beträgt dabei 3 kW/m² Polymerfolie = Zellfläche.

Wenn das nur halbwegs stimmt, 5000h Lebensdauer bis zur Wiederaufbereitung, haben wir ausgesorgt.
Wenn ich das richtig sehe, kann der Preis, vom Materialaufwand betrachtet, unter den von Litiumzellenflächen sinken, abgesehen vom niedrigeren Gewicht und 1000km Reichweite, je nach Wasserstofftank.
Wer natürlich damit auskommt, fährt im Nahverkehr weiterhin nur elektrisch und lässt SOFC-Hochtemperatur-Zellen, oder auch diese von ACAL hier, zu Hause, bei der Wallbox, stehen.
 
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