Die Belenos Clean Power AG und das Paul Scherrer Institut beschliessen die Schweizer Brennstoffzelle

Bei der Diskussion um eine Reduktion des CO₂-Ausstosses denkt man in der Schweiz oft zunächst einmal nur an Einsparungs­möglichkeiten beim Stromverbrauch. Tatsache ist jedoch, dass schweizerischer Strom schon heute weitgehend CO₂-frei produziert wird, da er auf Wasserkraft und Kernkraft beruht und nicht auf fossilen Energieträgern wie Kohle, Öl oder Gas. Das grösste Reduk­tionspotenzial der CO₂-Emissionen in der Schweiz liegt hingegen im Wärmeverbrauch bei Gebäuden und im Individualverkehr; dort müssen wir mit technologischen Innovationen und Massnahmen Veränderungen erzielen, erläuterte Martin Jermann, Direktor a. i. des Paul Scherrer Instituts bei der Begrüssung der Teilnehmenden an der Medienkonferenz.

Ein nachhaltiger, sauberer Energieverbrauch und eine individuelle Mobilität mit sauberer, CO₂-freier Energie, das ist die Vision der Belenos Clean Power AG. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen Anstrengungen unternommen werden, die die ganze Kette von der nachhaltigen Primärenergie – der Sonne – über die saubere Energie für Haushalte, Fabriken u. ä., bis zum effizienten, emissionsfreien Auto-Antrieb umfassen. Die Sonnenenergie wird über Photovoltaikzellen in Strom umgewandelt. Dieser deckt einerseits direkt den lokalen Strombedarf. Mit dem übrig bleibenden Strom wird für die Mobilität zum Beispiel Wasser mittels Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff getrennt, die ebenfalls lokal in Tanks gespeichert werden. Die beiden Gase können vom Auto der Zukunft sehr schnell getankt werden. Im Brennstoffzellenstapel des Autos reagieren Wasserstoff und Sauerstoff und verbinden sich über eine Membran zu Wasser. Bei diesem Vorgang wird Energie in Form von Elektrizität frei. Diese treibt über einen elektrischen Antrieb das Fahrzeug an. Als Abfallprodukt fällt lediglich Wasserdampf an.

Das Paul Scherrer Institut (PSI) und die Belenos Clean Power AG arbeiten im Joint Venture Schweizer Brennstoffzelle zusammen. Das Ziel der Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen ist die Realisierung eines lokal emissionsfreien Antriebsstranges für einen leichten Personenwagen für mindestens 4 Personen. Der Antrieb des Fahrzeugs soll die gleiche Lebensdauer wie das Auto selbst haben. Auch die Fahrleistung und der Gesamtpreis (Fahrzeugkauf plus Betriebskosten) sollen mit einem Personenwagen der Kompaktklasse konkurrieren können. Andere Entwicklungen der Belenos Clean Power AG sind ebenfalls geplant.

Das Paul Scherrer Institut konnte schon im Jahr 2002 mit einem umgerüsteten Volkswagen, dem VW Bora HY.Power, nachweisen, dass ein Brennstoffzellenantrieb auch in der Praxis funktioniert und erweckte damit am Genfer Autosalon nachhaltiges Interesse. Im Jahre 2004 wurde das Nachfolge-Modell HY-Light, diesmal in Zusammenarbeit mit Michelin, am Challenge Bibendum dem weltweit grössten Wettbewerb für zukunftsweisende Antriebssysteme in Shanghai vorgestellt.

Die Aufgabe der Forscher ist indessen noch immer nicht gelöst. Sowohl die Kosten als auch die Lebensdauer der Brennstoffzelle weisen noch viel Optimierungspotential auf. Eine Optimierung ist nötig, um die Lebensdauer der Brennstoffzelle und ihren Preis für den Konsumenten stark zu verbessern, damit sie vergleichbar sind mit Lebensdauer und Kosten eines normalen Autos oder Kompaktautos. Das heisst das ganze System muss noch viel preiswerter und effizienter werden und dies in einem überschaubaren Zeitrahmen, das ist das Ziel der Kooperation zwischen Belenos und Paul Scherrer Institut, konstatierte Belenos Chairman Nicolas Hayek.

Über das Paul Scherrer Institut

Das Paul Scherrer Institut bietet mit seinen Grossforschungsanlagen und seinem technischen Know-how eine weltweit einzigartige Kombination verschiedener Messverfahren an einem einzigen Ort an, mit denen die Funktionsweise der Brennstoffzellen im Detail analysiert und somit verbessert werden kann. So kann mit der Neutronenradiographie an der Spallations-Neutronenquelle (SINQ) der Wassergehalt quantitativ im Betrieb bestimmt werden. Dies ist eine wichtige Grösse, um die lokalen Betriebsbedingungen zu optimieren und die Lebensdauer zu optimieren. Mit Strahllinien der Synchrotron Lichtquelle Schweiz (SLS) kann die Materialbeschaffenheit und die Funktionsweise im Mikrobereich der Membran-Elektroden-Einheit untersucht werden. Aufgrund der Messergebnisse können die Reaktionsabläufe besser verstanden werden. Mit solchen Erkenntnissen kann das Brennstoffzellendesign wesentlich verbessert und die Entwicklung wieder einen Schritt weiter gebracht werden.