Heimgenerator auf Basis von Wasserstoffbrennstoffzellen
Die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zur Erzeugung von Strom hat viele Nachteile. Dazu gehört oft die Unsicherheit und Unzuverlässigkeit der Versorgung aufgrund von Kostenschwankungen in den Herkunftsländern, Ausfällen in alternden Stromnetzen oder steigender Nachfrage insbesondere während der Spitzenzeiten, die über das vorhandene Angebot hinausgeht. Bis ein systematischer Ersatz für fossile Brennstoffe in Sicht ist, könnten Reservestromgeneratoren für den Haushalt zunehmend an Bedeutung gewinnen. Die europäischen Forscher wollten Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie mit Ultrakondensatoren kombinieren, um mit Hilfe der Finanzmittel des DEMAG-Projekts ("Domestic emergency advanced generator") ein komplettes Haushalts-Notstromsystem bereitzustellen. Brennstoffzellen mit Protonenaustauschmembran (Proton Exchange Membrane, PEM) brauchen Wasserstoffgas (ein Molekül aus zwei miteinander verbundenen Wasserstoffatomen), teilen dieses an einer Elektrode in Wasserstoffionen (Protonen) und Elektronen und verbinden an der zweiten Elektrode den Wasserstoff mit Sauerstoff, um Wasser zu erzeugen. Die fließenden Elektronen im Stromkreis stellen den Strom dar, der verbraucht werden kann. Hochdynamische Lasten (ein sich schnell verändernder Energiebedarf) verkürzen die Lebensdauer von Brennstoffzellen. Der Ultrakondensator kommt als Energiespeicher in Frage, der Energie zur Ergänzung der ständigen Versorgung und zur Befriedigung von Lastspitzen freisetzen kann. Die Wissenschaftler entwickelten das DEMAG-System, um den Haushaltsstromverbrauch im Dauerzustand und während kürzerer Zeiten zu verwalten. Eine intelligente Steuereinrichtung erkennt den Stromverbrauch jedes angeschlossenen Geräts. Das System kann in Abhängigkeit von der Last zwischen PEM-Brennstoffzellen und Ultrakondensatoren umschalten und unnötige Belastungen abschalten. Die Zentraleinheit erfasst außerdem Netz- und Geräteausfälle. Zusätzlich zur Kommerzialisierung des Haushaltsgenerator-Prototyps sind die einzelnen Module und Konzepte durchaus für Krankenhäuser und Notfallversorgungszentren von Interesse. Das DEMAG-System könnte überdies auch modifiziert werden und dann Temperatur, Druck und andere Parameter zum intelligenten Steuern und Schalten in vielfältigen Anwendungen erfassen.
