PAFC-Brennstoffzelle

Heiztechnik aus der Raumfahrt

Brennstoffzellen mit einer Flüssigkeit als Elektrolyt gibt es schon recht lange. In den 60er-Jahren wurden zum Beispiel die Apollo-Raumkapseln damit angetrieben, mit denen die US-Astronauten unter anderem zum Mond flogen. Für die Erzeugung von Wärme und Strom in großen Blockheizkraftwerken von beispielsweise Energieversorgern hat sich die Phosphorsäure-Brennstoffzelle etabliert. Die Abkürzung PAFC ergibt sich aus der englischen Übersetzung Phosphoric Acid Fuel Cell. Bei dieser Art der Brennstoffzelle durchwandern die Protonen eine sogenannte Matrix aus dem besonders harten Siliciumcarbid, in die die Phosphorsäure eingepresst worden ist. Als Katalysator dient hier – ähnlich wie bei der SOFC-Brennstoffzelle – Platin oder eine Platinlegierung.

Wie bei den anderen Brennstoffzellen-Typen auch entstehen bei der chemischen Reaktion elektrische Energie und Wärme. Die Wärme wird abgekoppelt und als Heizwärme und für die Bereitung von warmem Wasser genutzt; der Strom wird in das öffentliche Netz eingespeist.

Die Vorteile einer PAFC

  • Das System ist sehr robust.
  • Eine PAFC-Brennstoffzelle kommt auch mit nicht zu 100 Prozent reinem Wasserstoff zurecht.
  • Als Mitteltemperatur-Brennstoffzelle reagiert eine PAFC-Anlage besonders schnell auf Veränderungen im Wärmebedarf.
  • Für einen erhöhten Wärmebedarf lässt sich das System einfach mit einem Gas-Brennwertkessel kombinieren.

 

PEMFC: Heizen mit Membran

In der Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle steckt eine ultradünne Kunststoffmembran. PEMFC-Brennstoffzellen sind besonders dynamisch und erreichen zügig ihre volle Leistung.

SOFC: Hohe Temperaturen

Festoxid-Brennstoffzellen mögen es heiß: In ihrem Inneren werden Temperaturen von bis zu 1.000 °C erreicht. Sie sind sehr langlebig und haben einen hohen elektrischen Wirkungsgrad.