Quelltext der Seite Brennstoffzelle: Prüfen und Instandsetzung

== Die [[Brennstoffzelle]] ==
Bereits im Jahre 1839 wurde der Grundstein für die heutige Brennstoffzellentechnik gelegt. Doch die zivile Nutzung der Brennstoffzelle wurde erst in den letzten Jahren interessant.

Wissenschaftler und Ingenieure entwickelten zu Beginn der 90er Jahre verschiedene neue Konzepte und Technologien, mit denen es gelang, die Leistungsfähigkeit kontinuierlich zu steigern und gleichzeitig die Kosten zu senken. Inzwischen reichen die Einsatzmöglichkeiten bishin zu Fahrzeugantrieben mit mehreren 100 kW [[Leistung]].

== Der Aufbau ==

Brennstoffzellen sind sehr einfach aufgebaut. Die eigentliche Zelle besteht aus drei übereinander liegenden Schichten: Zwei gasfürenden Platten und einem dazwischen liegenden Elektrolyten. 

Die gasfürende erste Schicht ist die [[Anode]], die zweite ein [[Elektrolyt]] und die dritte Schichte bildet die [[Kathode]]. [[Anode]] und [[Kathode]] dienen als [[Katalysator]]. Die mittlere Schicht besteht aus einer Trägerstruktur, die den [[Elektrolyt]]en in sich aufnimmt. Da eine einzelne Zelle nur eine sehr geringe Spannung erzeugt, werden je nach benötigter Spannung einzelne Zellen [[Reihenschaltung|in Reihe geschaltet]], d. h. aufeinander gestapelt. Solch ein Stapel nennt sich "Stack".

http://www.innovation-brennstoffzelle.de/bzelle/img/bzelle2.gif
Grün: [[Anode]]          Orange: [[Elektrolyt]]              Blau: [[Kathode]]

http://www.innovation-brennstoffzelle.de/bzelle/img/stack.gif
Stack

== Funktion ==

Befindet sich an der Anode [[Wasserstoff]] und an der Kathode [[Sauerstoff]], läuft folgender Vorgang ab: Ein [[Wasserstoff]]molekül wird unter Abgabe von Elektronen in zwei [[Wasserstoff]]atome gespalten. Die entstehendenen [[Wasserstoff]]-Ionen (H+) wandern durch den für sie durchlässigen Elektrolyten zur Kathode und oxidieren mit [[Sauerstoff]] zu Wasser.

Damit Wasser entstehen kann, werden jene Elektronen benötigt, die vorher an der Anode abgegeben wurden. Der Elektolyt stellt aber einen Isolator dar, durch den sich die Elektronen nicht bewegen können.

Verbindet man nun die beiden Elektroden mit einem elektrischen Leiter, so wandern die Elektronen durch diesen von der Anode zur Kathode: es fließt ein nutzbarer, elektrischer Strom.

== Wartung ==

Die Brennstoffzelle muss selber nicht gewartet werden, man sollte nur :

1. Einmal im Monat das Wasser wechseln

2. Zur äußerlichen Reinigung des Gerätes sind feuchte Brillentücher gut


== Prüfen ==

Die Brennstoffzelle wird wie ein Akkumulator mit einem [[Voltmeter]] geprüft. Auf der Brennstoffzelle ist die [[Spannung]] angegeben, die sie im Idialfall haben sollte. Die [[Stromstärke]] darf nicht zu weit sinken da die Brennstoffzelle sonst keine (kaum) noch eine Funktion hat.

== Instandsetzung ==

Die Reparatur einer Brennstoffzelle ist relativ einfach aber sehr zeitaufwendig. Es können entweder die Platten, oder die einzelden verbindungen kaputt gehen. Das heißt endweder muss man eine Platte wechseln oder ein Kabel. 
Ist eine Platte defekt, so muss man erst einmal prüfen, welche die defekte ist.
Dies ist zeitaufwendig, da es meist über 200 Platten verwendet werden. Dies macht aber auch denn Entwicklern Schwierigkeiten da die Reparatur zu lange dauern würde. Sie sind aber dabei, eine Brennstoffzelle fürs KFZ zu entwickeln, welche schneller zu reparieren und übersichtlicher ist.

== Fragen ==

1. In welchem Zeitabstand braucht die Brennstoffzelle eine Wartung?

2. Wie Prüft man die Brennstoffzelle?

3. Wie ist die Brennstoffzelle aufgebaut?

4. Wie nennt man es, wenn die Zellen auf einander gestapelt sind?

[[Brennstoffzelle: Prüfen und Instandsetzung: Antworten]]

[[Benutzer:Marcus|Marcus]]
[[Kategorie:Fahrzeugtechnik]]
[[Kategorie:Lernfeld 5: Prüfen und Instandsetzen der Energieversorgungs- und Startsysteme]]