Mini-KWK-Anlage mit Brennstoffzellentechnik (Foto: ZSW)

Saubere und effiziente Energiewandlung

Brennstoffzelle

Brennstoffzellen werden oft als wesentlicher Baustein einer sauberen, effizienten Energiewandlung gesehen. Im Zusammenhang mit einer zukünftigen Wasserstoffwirtschaft, aber auch als Technologie der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) könnte ihnen eine Schlüsselrolle zukommen, um den Ausstoß von Schadstoffen und Klimagasen und den Verbrauch von Ressourcen zu reduzieren. Die Entwicklung dieser Technologie schreitet zwar nicht so schnell voran, wie anfangs gedacht. Eine kontinuierliche Optimierung sorgt aber dafür, dass sich die Brennstoffzelle immer weiter verbreitet. 

Unterrichtsmaterial

Themenheft zur Brennstoffzelle

Das 12-seitige Heft "Power-Sandwich Brennstoffzelle" eignet sich für den Unterricht ab Klassenstufe 8/9.
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Ein Blick zurück

Geschichte der Brennstoffzelle

Vor über 150 Jahren, genauer gesagt 1838, entdeckt Christian Friedrich Schönbein, Professor für Physik und Chemie an der Universität Basel, einen neuen Effekt: „Könnte es nicht möglich sein, die chemische Energie des Knallgases in galvanischen Elementen direkt in Elektrizität zu verwandeln, wie dies für unterschiedliche Metalle in so einfacher Weise möglich ist?“
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Hintergrundinfo

Wie funktioniert eine Brennstoffzelle?

Die Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff ist als Knallgasreaktion aus dem Chemieunterricht bekannt. Der Trick an der Brennstoffzelle ist nun, dass Wasserstoff und Sauerstoff nie unmittelbar miteinander in Berührung kommen, es also keinen Knall gibt: Sie werden durch ein Material getrennt, das die Funktion eines Elektrolyten hat. Durch diesen Elektrolyten wird die Energie nicht explosionsartig und unkontrolliert frei, sondern in Form elektrischen Stroms.
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Ein Blick in die Zukunft

Chancen der Brennstoffzelle

Die heutige Form der kohlenstoffbasierten Energiewirtschaft wird in der Zukunft möglicherweise durch eine wasserstoffbasierte Energiewirtschaft abgelöst. Dabei übernimmt Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen die Rolle der heutigen fossilen Energieträger, die in den nächsten Jahrzehnten knapper und damit teurer werden.
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