Mini-Brennstoffzelle für portable elektronische Geräte
Hannover Messe 20.-25.03.2000
Halle 18 / 1.OG J 04
Brennstoffzellen gelten als Zukunftstechnologie für die dezentrale Energieversorgung, sowohl im stationären als auch im mobilen und im portablen Bereich. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE aus Freiburg präsentiert im Rahmen des Wasserstofftechnologie-Standes auf der diesjährigen Hannover Messe eine Brennstoffzelle für die Anwendung in portablen elektronischen Geräten im Kleinleistungsbereich. Hierbei handelt es sich um einen effizienten und umweltschonenden Energiewandler, mit dessen Hilfe aus Wasserstoff Strom erzeugt wird.
Das Exponat ist eine Brennstoffzelle mit integriertem DC/DC-Wandler für eine Ausgangsspannung bis 12 V. Der Anwendungsbereich dieser Zelle liegt zwischen 1 und 50 W, womit Geräte bis hin zum Laptop oder Camcorder angetrieben werden können.
Wie die Mini-Brennstoffzelle ist auch der Niederspannungs-Wandler eine jüngere Entwicklung aus dem Fraunhofer ISE. Für Anwendungen mit kleinen Ausgangsspannungen haben die Freiburger Forscher hocheffiziente DC/DC-Wandler entwickelt, die bei sehr kleinen Eingangsspannungen bis hin zu 0,55 V arbeiten.
Die Verbindung eines Gleichstromwandlers mit der Brennstoffzelle erlaubt eine Spannungsanpassung an die verschiedenen elektronischen Verbraucher auch bei einer Verschaltung von nur wenigen Zellen, eine besonders flache Bauweise wird dadurch ermöglicht. Diese Tatsache bringt daher sowohl aus technischer als auch aus ökonomischer Sicht Vorzüge mit sich. Das Brennstoffzellensystem besteht aus wenigen Bauteilen und kann schnell und problemlos montiert werden. Der Wandler lässt sich in bereits vorhandene Elektronik integrieren und kann zusätzlich Aufgaben des Powermanagements übernehmen. Für ein zukünftiges Produkt ist eine kostengünstige Massenproduktion möglich.
Die Brennstoffzelle mit DC/DC-Wandler kann in der Zukunft in vielen portablen elektronischen Geräten Batterien ergänzen oder ersetzen. Die Entwicklung des Konzeptes ergab sich aus der Überlegung, eine Brennstoffzelle mit möglichst einfachem Aufbau, einfacher Handhabung und hoher Energiedichte zu konstruieren, da die rasante Entwicklung im Bereich portabler elektronischer Produkte auch steigende Anforderungen an deren Energieversorgung stellt.
Vergleicht man das Brennstoffzellensystem mit der besten Batterie, der relativ teuren Li-Ionen-Batterie, so zeigt sich, dass mit dem Konzept einer Brennstoffzelle mit DC/DC-Wandler schon heute eine höhere Energiedichte pro Volumeneinheit realisiert werden kann. Die lange Lebensdauer, die Flexibilität in bezug auf Kapazität und Leistung und gute Recycling-Konzepte bieten einen weiteren Vorteil gegenüber Batterien.
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