Definition von Brennstoffzelle

Eine Brennstoffzelle ist ein elektrischer Energieumwandler, der chemische Energie aus einer kontinuierlichen Zufuhr von Treibstoff und Oxidationsmittel direkt in elektrische Energie umwandelt. Brennstoffzellen sind hinsichtlich ihres Energieumwandlungsprinzips ähnlich zu Batterien, da beide auf Elektrochemie basieren. Der entscheidende Unterschied besteht jedoch darin, dass Batterien einen internen Vorrat an Energie haben, der geleert werden kann und dann aufgeladen werden muss, während Brennstoffzellen ausschließlich durch Zufuhr von Treibstoff und Oxidationsmittel funktionieren.

Brennstoffzellen im Kontext der Photovoltaik

In Kontext der Photovoltaik spielen Brennstoffzellen eine wichtige Rolle in modernen Energiesystemen. Sie ermöglichen es, überschüssige Solarenergie, die während sonnenreicher Perioden erzeugt wird, für später zu speichern und Energie bereitzustellen, wenn die Sonne nicht scheint. Dies geschieht durch Power-to-Gas-Technologien, die erneuerbare Energie in Wasserstoff umwandeln, der in Brennstoffzellen gespeichert werden kann.

Der Prozess der Speicherung von Solarenergie mithilfe von Brennstoffzellen kann wie folgt beschrieben werden:

• Photovoltaikzellen erzeugen elektrische Energie aus Sonnenlicht.
• Diese elektrische Energie wird genutzt, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufzuspalten – ein Prozess namens Elektrolyse.
• Der erzeugte Wasserstoff kann dann in Brennstoffzellen gespeichert und bei Bedarf zur Energieerzeugung genutzt werden. Bei der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff in der Brennstoffzelle entsteht wieder Wasser – ein vollständig sauberer Prozess.

Häufige Nutzung der Brennstoffzelle

In Verbindung mit der Solarenergie werden Brennstoffzellen häufig in Häusern und Unternehmen eingesetzt, um eine konstante Energieversorgung zu gewährleisten, auch wenn die Sonne nicht scheint. Sie ergänzen die Stromversorgung aus dem öffentlichen Netz und können es Haushalten und Unternehmen sogar ermöglichen, vollständig unabhängig zu arbeiten.

Des Weiteren werden Brennstoffzellen auch in Fahrzeugen (sogenannte Brennstoffzellenfahrzeuge) eingesetzt, insbesondere in der Schwerlast- und Personentransportbranche, wo der längere Betrieb und die schnellere Betankung gegenüber herkömmlichen Elektrofahrzeugen Vorteile mit sich bringen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Brennstoffzellen eine Schlüsseltechnologie darstellen, um die Bilanz der Solarenergieproduktion während des Tages auszugleichen und den Übergang zu einer vollständig erneuerbaren Energiezukunft zu erleichtern.