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, da sie hinsichtlich des '''[[Treibhauseffekt]]es''' eine umweltfreundliche Alternative zur Stromerzeugung aus [[fossile Brennstoffe|fossilen Brennstoffen ]] wie [[Erdöl ]] darstellt.

Ihre === Vorteile sindder Brennstoffzelle ===[[Bild:Xco2.gif|right]]* Die Brennstoffzelle ist in Bezug auf [[Kohlenstoffdioxid|CO₂]] [[Emission|emissionsfrei]].* Der [[Wasserstoff]] als Brennstoff ist aus Wasser herstellbar, das sozusagen unbegrenzt zur Verfügung steht.* Als Endprodukt entsteht wieder wiederum nur Wasser.* Die Brennstoffzelle arbeitet völlig geräuschlos und emissionsfrei.* Es gibt hier erfolgt eine direkte Umwandlung chemischer [[Energie ]] in elektrische [[Energie]], ohne Umwege über [[Wärme]]- und mechanische [[Energie]].

* Der reine elektrische [[Wirkungsgrad]] kann bis zu 60 % betragen.* Die Brennstoffzelle benötigt keine Ladezeiten. Bei Zufuhr von [[Wasserstoff]] und [[Sauerstoff]] liefert sie sofort eine [[Spannung]].

Ihr === Nachteil:===* Der [[Wasserstoff]] als Brennstoff muss erst unter Energieaufwand erzeugt werden und ist damit kein auf der Erde vorhandener Primärenergieträger.

== Aufbau und Funktion der PEM-Brennstoffzelle =={| |[[Bild:PEM-Brennstoffzelle.jpg|thumb|400px|PEM-Brennstoffzelle]] | [[Bild:FuelCellAnimation.gif]] |}Brennstoffzellen sind einfach aufgebaut, die eigentliche Zelle besteht aus drei übereinander liegenden Schichten: zwei gasführende Platten-Elektroden aus [[Platin]] und ein dazwischen liegender Feststoff-Elektrolyt, der Protonen-Austausch-Membran (PEM).

Brennstoffzellen sind sehr einfach aufgebaut. Die eigentliche Zelle besteht aus drei übereinander liegenden Schichten: Zwei gasführende Platten-Elektroden aus Das [[Platin]] als Elektrodenmaterial wirkt gleichzeitig als [[Katalysator]] und ein dazwischen liegender Feststoff-Elektrolyt. ermöglicht die folgenden elektrochemischen Vorgänge:

Da eine einzelne Zelle nur eine sehr geringe Spannung erzeugt=== [[Anode]]/Minuspol ===* [[Wasserstoff]] wird unter Abgabe von [[Elektron]]en in [[Wasserstoff]]-[[Ionen]], werden je nach benötigter Spannung einzelne Zellen also [[Reihenschaltung|in Reihe geschaltetProton]]en gespalten (Elektronenabgabe, d[[Oxidation]]). h. aufeinander gestapelt. Solch * Verbindet man die beiden Elektroden über einen elektrischen Verbraucher, so wandern die Elektronen durch diesen äußeren [[Stromkreis]] von der [[Anode]] zur [[Kathode]]: Es fließt ein Stapel nennt sich "Stack"nutzbarer, elektrischer Strom:<br />2[[Wasserstoff|H₂]] [[Bild:Pt-Pfeil.gif]] 4H⁺ + 4e^– (Elektronenabgabe, [[Oxidation]])

http:=== [[Kathode]]/Pluspol ===* Die über den äußeren Stromkreis zugeführten Elektronen reduzieren den [[Sauerstoff]] (Elektronenaufnahme, [[Reduktion]]), zeitgleich wandern die H<sup>+</www.innovationsup>-brennstoffzelle.de[[Ionen]] durch die für sie durchlässige Membran zur [[Kathode]], es bildet sich Wasser:<br />4H<sup>+</bzellesup> + [[Sauerstoff|O<sub>2</imgsub>]] + 4e<sup>–</bzelle2.gif httpsup> [[Bild://www.innovationPt-brennstoffzellePfeil.de/bzelle/imggif]] 2[[Wasser|H<sub>2</stack.gifStacksub>O]] (Elektronenaufnahme, [[Reduktion]])

== Aufbau und Funktion der PEM-Brennstoffzelle = Stacks ==={| |Da eine einzelne Zelle nur eine sehr geringe Spannung erzeugt, werden je nach benötigter Spannung einzelne Zellen [[Bild:PEM-Brennstoffzelle.jpgReihenschaltung|thumb|400px|PEM-Brennstoffzellein Reihe geschaltet]] | http://www, d.h-tec.com/education/downloads/graphic_animation/FuelCellAnimationaufeinander gestapelt.gif |}Das [[Platin]] als Elektrodenmaterial wirkt gleichzeitig als [[Katalysator]] und ermöglicht den folgenden elektrochemischen Vorgang: Befindet Solch ein Stapel nennt sich an "Stack". Die Gesamtspannung des Stacks ist die Summe der [[Anode]] [[Wasserstoff]] und an Teilspamnnungen der [[Kathode]] [[Sauerstoff]], wird ein [[Wasserstoff]]molekül unter Abgabe von Elektronen in [[Wasserstoff]]atome gespalten. Die entstehenden [[Wasserstoff]]-[[Ionen]] (H⁺) wandern durch den für sie durchlässigen Elektrolyten zur [[Kathode]] und oxidieren mit [[Sauerstoff]] zu Wassereinzelnen Brennstoffzellen.

Verbindet man nun die beiden Elektroden mit einem elektrischen Leiter, so wandern die Elektronen durch diesen von der [[Anode]] zur [[Kathode]]http: es fließt ein nutzbarer, elektrischer Strom//www.innovation-brennstoffzelle.* [[Anode]]de/bzelle/Minuspol: 2[[Wasserstoff|H<sub>2<img/sub>]] [[Bild:Pfeilbzelle2.gif]] 4H<sup>+<http:/sup> + 4e^–* [[Kathode]]/Pluspol: 4H<sup>+<www.innovation-brennstoffzelle.de/sup> + [[Sauerstoff|O<sub>2<bzelle/sub>]] + 4e<sup>–<img/sup> [[Bild:Pfeilstack.gif]] 2[[Wasser|H₂O]]'''Stack'''

|http[[Bild://www.h-tec.com/education/images/products/1908_1Modell Wasserstofftechnologie.jpg]] |Die PEM-Brennstoffzelle ist das "Herzstück" unserer '''[[Modell]]anlage zur Veranschaulichung von [[Wasserstoff]]technologie''' in [http://wwwRaum E 26.bbs-winsen.de/bbs_dt/bbs-tour/eg/e26.html E26] Aufbau und Funktion findest Du auf der [http://www.h-tec.com/education/ger/?onload=dmlldygndGVjaG5vbG9neScpOwptYXVzKCk7CnNjaHJpZnQoJ2NfdGVjaG5vbG9neV9yZW5ld2FibGVlbmVyZ3knKTsK&content=technologie_brennstoffzelle {{c}} Herstellerseite von H-Tec] eingehend erläutert.*[[Media:Brennstoffzelle AB.pdf|Arbeitsblatt zum Brennstoffzellen-Modell]]*[[Media:BrennstoffzelleBedienung.pdf|Bedienungsanleitung als PDF-Datei]]

== Brennstoffzelle Anwendungsbeispiele ===== Brennstoffzellen in der Fahrzeugtechnik ===

http[[Bild://www.hh2wasserstoff.de/_ZopeId/32200284A2Vh1YIVchE/CUTE/HH2/HH2_in_Hamburg/Fuel_Cell_Bus/index_html/HH2/HH2_in_Hamburg/Fuel_Cell_Bus/FuelCellBus_361Citaro.jpg]]<br>Bus der Hamburger Hochbahn mit Brennstoffzellenantrieb (DaimlerChrysler).

== Weiter gehende Infos '''Weitere Informationen als PDF-Dateien zum Download:'''* [[Media:H-2 Bus.pdf|CITARO mit Brennstoffzellenantrieb]]* [[Media:H-2BusFACTS.pdf|Daten u. Fakten zum Thema Brennstoffzelle ==CITARO-Bus]]* [[Media:H-2 TankFACTS.pdf|Technische Daten der Tankstelle]]* [[Media:H-2tankstelle.pdf|Allgemeines zur Tankstelle]]*[http[Media://wwwH-2Strom Zertifi.pdf|"Grünstrom"-Zertifikat]][[Bild:BZHneu_190.hh2wasserstoffjpg|thumb|Brennstoffzellen-Heizgerät der Fa.de Das Hamburger Wasserstoffprojekt HHVaillant|95px]] === Brennstoffzellen in der Haustechnik ===Die Firma Vaillant hat ein Brennstoffzellen-Heizgerät (BZH) entwickelt, das bis zu 50% weniger [[Kohlendioxid|CO₂] mit [http://www] erzeugt und etwa 25% weniger Primärenergie benötigt, um im Vergleich zu heutiger Technik die gleiche Menge an Heizwärme und elektrischem Strom in einem Mehrfamilienhaus bereitzustellen.hh2wasserstoffEin wichtiger Beitrag zum Klimaschutz bei wirtschaftlicher Verwendung wertvoller Ressourcen.de/_ZopeId/82701034A2s7EYx2YYg/CUTE/HH2/Schulmaterialien umfangreichem Zusatzmaterial]  == Alkalische Brennstoffzelle ==Referat über die alkalische Brennstoffzelle (VideoAFC -Dokumentation, alkaline fuel cell): * [[httpMedia://www.hh2wasserstoff.de/CUTE/HH2/Schulmaterialien/HH2_GesamtordnerDie_alkalische_Brennstoffzelle.pdf Arbeitsblätter|Alkalische Brennstoffzelle]] (PDF-Datei, Folien, Übungsaufgaben]6 MB) {{AB}}{{cb|-|164|273}}{{www}}{{blume|fc}}