Superkondensatoren holen Spitzenleistung aus Brennstoffzellen
Brennstoffzellen(FCs) speichern Energie. Sie konvertieren die in Brennstoffen wie Wasserstoff gespeicherte Energie etwa in Bewegungsenergie (zum Beispiel zum Antrieb einer kleinen Maschine). Diese Konversion geschieht in nur einem Schritt, wodurch FCs effizienter sind als typische Verbrennungsgeräte. Sie haben nur sehr wenige bewegliche Teile, was maßgeblich zu einer besseren Zuverlässigkeit beiträgt, niedrige Instanthaltungskosten und fast gar keine Geräuschentwicklung. Darüber hinaus können sie den den Markt der fossilen Brennstoffe im Hinblick auf Druck, Instabilität und Kosten entlasten und eine nachhaltige und saubere Form der erneuerbaren Energie bieten. Eines der größten Hindernisse für eine breitere Anwendung in kleinen, tragbaren Geräten ist die erheblich reduzierte Lebensdauer angesichts der variablen Lasten. In Anbetracht der Tatsache, dass die meisten realen Lasten variabel sind (zum Beispiel Leistungsspitzen beim Starten), hängt die kommerzielle Funktionsfähigkeit stark mit der Verbesserung der Lebensdauer von FC-Komponenten unter diesen Bedingungen zusammen. Europäische Forscher initiierten das Projekt "Flexible ecological multipurpose advanced generator" (FEMAG) zur Entwicklung eines neuartigen Energiegenerators. Dabei wird eine Brennstoffzelle mit Superkondensatoren kombiniert, um Leistungsspitzen in den Griff zu bekommen und so eine dauerhafte und flexible Stromzufuhr für kleine, tragbare, nicht-automatische Geräte zu gewährleisten. Kondensatoren, diese winzigen und auf Platinen allgegenwärtigen Elemente, sind Geräte, die Ladung speichern. Superkondensatoren können tausendfach mehr Energie speichern als konventionelle Kondensatoren. Sie werden für Zyklen des schnellen Auf- und Endladens verwendet, bei denen kurzfristig viel Strom benötigt wird. Bei der FEMAG-Systemarchitektur sorgen die Superkondensatoren für die Ladung für Leistungsspitzen, die Brennstoffzelle den stationären Normalbetrieb, eine Back-up-Batterie ist da, wenn der Strombedarf die maximale Kapazität der Brennstoffzelle übersteigt und zwischen den Komponenten, die von den Lastenbedingungen abhängen, wird ein intelligenter Wandler geschaltet.Die Wissenschaftler entwickelten zwei Prototypen, eine Niedrigenergie-Variante für die Installation in einem Rollstuhl und eine Mediumenergie-Variante für Automated Guided Vehicles (AGVs). Die Zukunft der FEMAG-Technologie ist vielversprechend. Das Konsortium identifizierte 20 potentielle Applikationen und schuf für jede Einzelne Designs. In nächster Zukunft könnten auf Wasserstoff basierende Generatoren für kostengünstige, tragbare Applikationen eine attraktive Alternative zu heutigen Stromgeneratoren darstellen.
