Brennstoffzellentechnologie und ihr Einsatz im Privathaushalt : Erstellung eines "Handbuch Brennstoffzellen"

Abstract

im Handwerk für das Themengebiet ´Brennstoffzelle´ entwickelt. Dieses Handbuch soll u. a. in Lehrgängen zu Umweltschutzthemen oder in Weiterbildungsveranstaltungen zu dem Themen ´Wasserstoff´ und ´Brennstoffzelle´ verwendet werden. Um einen Einblick in die Möglichkeiten der Energieversorgung mittels des regenerativen Brennstoffs Wasserstoff zu erhalten, ist hierzu ein erläuterndes Kapitel vorangestellt. Dieses gibt den Stand der Forschung wieder und zeigt, in welcher Weise eine Nutzung von Wasserstoff möglich ist. Nach Darlegung der Eigenschaften von Wasserstoff und Beschreibung des Entwicklungsstands bei Erzeugung sowie Speicherung und Transport werden die Einatzfelder und die Wirtschaftlichkeit erörtert. Das Handbuch befasst sich zunächst mit der historischen Entwicklung. Danach wird das Funktionsprinzip der Brennstoffzelle dargestellt. Im Folgenden werden die Anwendungsbereiche unter besonderer Berücksichtigung des Privathaushalts diskutiert. Ausführlich wird auf den Stand der Technik bei der Brennstoffzellen-Technologie eingegangen. Gerade im stationären Bereich und bei niedrigen Leistungen findet die Brennstoffzelle optimale Einsatzmöglichkeiten. Herkömmliche Energieversorgungssysteme können durch die neue Technologie umweltgerecht ersetzt. Die Umweltaspekte werden in dem Handbuch detailliert erläutert. Künftige Energieversorgungsstrukturen werden von dezentraler Kraft-Wärme-Kopplung geprägt sein. Die Brennstoffzelle bietet sich dafür als optimales System an. Ihre Markteinführung kann in absehbarer Zeit erfolgen, ist aber auf staatliche Maßnahmen zur Förderung angewiesen, damit durch Subventionen das Kostenproblem bei anfänglich geringer Stückzahl reduziert wird. Die Einbindung des Fachwissens zum Thema ´Brennstoffzelle´ in Handwerk und Gewerbe stellt eine Herausforderung dar, der sich das Handbuch stellt. Die Gestaltung der Aus- und Weiterbildung auf diesem Gebiet, sowie die Entwicklung der betroffenen Berufsfelder ist Gegenstand der abschließenden Betrachtung.

In this diploma thesis a compendium on fuel cells has been developed as a basis for education and further training. This guide will be used in courses on environment protection and in advanced education at training seminars concerning hydrogen and fuel cells. In order to give an insight into the possibilities of power supply by hydrogen as a regenerative form of energy an introductory chapter on this topic is included. The state of the art is presented and it is shown by which techniques hydrogen may be used in the future. After characterizing the properties of hydrogen and describing the methods of generation, storage and transport the applications as well as the economics are discussed. The compendium starts with a depiction of fuel cell history. Subsequently the functional principle of fuel cells is elucidated. Then the fields of application are presented taking into account private households particularly. The progress in fuel cell technology is explained in detail and it will be presented, that esp. in stationary applications and in the low power range favourable the use of fuel cells. The benefits of replacing conventional power supply systems by the new technology concerning environmental aspects as well as the impact on the structure of energy supply are discussed. Outstanding features of fuel cells are their extremely low emissions. Future power supply structures will be ruled by power-heat-coupling. Fuel cells are an ideal device for this technique. Market launch may be coming soon and must be encouraged by government aid to eliminate the financial problems due to initially small series. Integrating expert knowledge on fuel cells in craft and commerce means a challenge met by the compendium. The final treatment deals with the suitable structures in education and further training, and with the development of occupational fields concerned.