Grundlagen der Brennstoffzellen-Technologie

Die Bedeutung des Wasserstoffs als Energieträger ist seit 150 Jahren bekannt. Wasserstoff lässt sich aus erneuerbaren Energien mit hohem Wirkungsgrad erzeugen, gut speichern und einfach transportieren. 

Eng verknüpft mit dem Wasserstoff gilt die Brennstoffzelle als eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts. Unter Verwendung von (grünem) Wasserstoff liefert die Brennstoffzelle klimaneutrale elektrische Leistung, unabhängig von den Fluktuationen regenerativen Quellen wie Windenergie oder Photovoltaik. 
 
In einer Umkehrung der Elektrolyse wandelt die Brennstoffzelle Wasserstoff (H2) und Luft-Sauerstoff (O2) chemisch direkt in elektrische Energie, Wärme und Wasser um. Diese elektrochemische Reaktion (kalte Verbrennung) ist schadstofffrei und sehr viel effizienter als z.B. ein Verbrennungsmotor. 
 
Anwendungen von Brennstoffzellen finden sich in stationären Blockheizkraftwerken, Antriebstechnik für Fahrzeuge aller Art (PKW, LKW, Zug, Schiffe etc.) und Stromgeneratoren für die Integration erneuerbarer Energien in die vorhandenen Netze.

Ziel der Weiterbildung

Das Seminar vermittelt Grundlagenwissen zur Brennstoffzelle und Wasserstoff. Neben Herausforderungen bei Design, Produktion und Betrieb der Brennstoffzellen-Stapel wird auch das Brennstoffzellen-System detailliert vorgestellt. Ferner werden Wirtschaftlichkeit, Kennzahlen, Lebensdauerbetrachtungen und Expertenwissen zu speziellen Anwendungen behandelt. Nach dem Lehrgang sind Sie in der Lage, Brennstoffzellensystem zu verstehen und Kenndaten für Ihre Anwendung zu berechnen. 

Montag, 30. November 2026
9:00 bis 12:15 und 13:15 bis 16:30 Uhr

1. Grundlagen

• Motivation und Herausforderungen der Energiewende
• Vergleich Batterie und Brennstoffzelle
• Funktionsweise und Kennzahlen der Brennstoffzelle
• Vor- und Nachteile

2. Zelle und Stapel

• Komponenten in der Zelle und im Stapel
• Herstellprozesse
• Stapeldesign, Auslegung und Herstellung
• Alterungsmechanismen und Lebensdauer

3. Betrieb und Charakterisierung

• Spezifikationen
• Betriebsbedingungen
• Sicherheit
• Startup und Shutdown
• Performance und Polarisationskennlinie
• Robustheit, Parametersensitivität
• Lebensdauer-Test

4. Brennstoffzellen-Systeme

• Anforderungen und Spezifikationen
• Verfahrensfließbilder
• Medienkreisläufe (Luft, Anodenstrecke, Kühlung)
• Automotive Systeme
• Wassermanagement
• Systemwirkungsgrade

5. Markt, Kosten, Wirtschaftlichkeit

• Historie
• Brennstoffzellen Markt und -Kosten
• Studien
• Non-Automotive Anwendungen
• Rohmaterialien
• Wasserstoff