Editorial: Brennstoffsorgen

Menschen sind faul. Und so gibt es etliche Mobilfunk-Nutzer, die sich daran stören, dass sie das Handy alle paar Tage aufladen müssen. Bei intensiver Nutzung kann es sogar passieren, dass der Akku untertags schlapp macht, obwohl er erst letzte Nacht voll aufgeladen wurde. Zwar geben die Hersteller zumeist Gesprächszeiten von mehreren Stunden an. Doch gelten diese nur bei optimaler Netzversorgung und ausgeschalteten Zusatz-Features wie Bluetooth. Ist auf dem Land die nächste Basisstation ein paar Kilometer weg, regelt das Handy die Sendeleistung hoch und saugt den Akku entsprechend schneller aus.

Dementsprechend intensiv ist die Forschung an Batterien und Akkus, mit dem Ziel, deren Energiespeichervermögen zu erhöhen. Die Fortschritte in diesem Bereich sind jedoch vergleichsweise gering. Die aktuell gängige Li-Ion-Technologie ist bereits etliche Jahre auf dem Markt, ein Nachfolger mit höherer Kapazität und möglichst auch längerer Zell-Lebensdauer nicht in Sicht.

So ist es kein Wunder, dass Brennstoffzellen immer wieder als Nachfolgetechnologie propagiert werden. Ein Gramm Methanol enthält beispielsweise mehr als doppelt so viel Energie wie ein üblicher Handy-Akku. Ein kleines Fläschchen mit 100 Gramm Methanol würde somit einen Handy-Normalnutzer auf über ein Jahr versorgen.

Doch die Probleme sind vielfältig. Eine Brennstoffzelle kann man sich wie einen Akku vorstellen. Statt langwierig an der Steckdose "lädt" man die Brennstoffzelle aber, indem man einfach den Brennstoff nachfüllt. Doch der übliche Brennstoff ist Wasserstoff, und der lässt sich nur unter Druck oder bei sehr tiefen Temperaturen gewichtsparend speichern. Beide Speichervarianten mögen bei großen Geräten wie einem Auto künftig nutzbar sein; beim Handy verbieten sie sich.

Also nimmt man eine Chemikalie - zumeist Methanol - aus der der Wasserstoff erst dann hergestellt wird, wenn man ihn wirklich braucht. Energetische Verluste treten somit zweimal auf: bei der chemischen Umsetzung zu Wasserstoff, und bei der eigentlichen "Verbrennung" bzw. Stromherstellung in der Brennstoffzelle. Bei der jüngst von NTT Docomo vorgestellten Brennstoffzelle sind die Verluste so hoch, dass für drei Akku-Ladungen insgesamt 18 cm³ Methanol benötigt werden. Bei optimaler Energieausnutzung wäre es hingegen nichtmal ein Zehntel.

Die Verluste sind wesentlich. Eine Patrone mit 18 cm³ flüssigem Inhalt wäre bei einer Wandstärke von 1,5 mm ca. 25 cm³ groß. Drei Standard-Hany-Akkus nehmen zusammen nur unwesentlich mehr Platz weg. Warum also Brennstoffzelle und Methanol-Vorrat mitschleppen, wenn es ein paar Ersatz-Akkus auch tun? Letztere bekommt man bei Drittherstellern schon für wenige Euro pro Stück.

Damit der Verbraucher wirklich Vorteile hat - lange Laufzeit, geringe Kosten - muss sich in Sachen Brennstoffzelle noch einiges tun. Bis dahin sind die aktuellen Forschungen nicht mehr als eine nette Spielerei.

Das heißt jetzt nicht, dass Brennstoffzellen an sich schlecht sind. Im Kraftwerk versprechen chemische Wasserstoff-Herstellung unter Einsatz des Brennstoffs, Hochtemperatur-Brennstoffzellen und nachgeschaltete Dampfturbinen grundsätzlich einen deutlich besseren Wirkungsgrad als herkömmliche Verfahren der Verstromung. Es wird aber noch lange üblich sein, den mehr oder weniger effizient hergestellten Strom aus der Steckdose per Ladegerät in gewöhnlichen Handy-Akkus zu speichern, statt den Strom unterwegs selber zu erzeugen.