Man unterscheidet vier große Anwendungsgebiete für die Brennstoffzellentechnologie: 1. Stationäre Anwendungen in der (Haus-)Energieversorgung sowie in Heizkraftwerken 2. Mobile Anwendung in Fahrzeugen 3. Portable Anwendung in der Konsumelektronik und im Freizeitbereich 4. Spezielle Anwendungen (Nischenmärkte) in Sonderfahrzeugen sowie in der Notstrom- oder unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) Im stationären Bereich wird die Brennstoffzelle zur dezentralen Strom- und Wärmeversorgung eingesetzt. Für die Energieversorgung von Ein- und Mehrfamilienhäuser kommen kleine Anlagen im Leistungsbereich von 1 bis 10 kW (elektrisch), für die Stromund Wärmeversorgung von Industrieanlagen, Krankenhäusern und anderen großen Gebäuden kommen Heizkraftanlagen im Leistungsbereich von 100 kW bis 1 MW (elektrisch) zum Einsatz. Um das etablierte Verteilernetz nutzen zu können, wird als Brennstoff vorwiegend Erdgas verwendet. Im Bereich der Kleinanlagen gibt es vor allem in Deutschland und Japan umfangreiche Feldversuche. In Deutschland werden in den kommenden Jahren im Rahmen des Förderprogramms Callux 1 mehrere Hundert Heizgeräte und -anlagen installiert und im Alltag getestet. Die Großanlagen sind dagegen nahezu marktreif und zur dezentralen Strom- und Wärmeerzeugung bereits vielfach im Einsatz. Sie benötigen allerdings noch eine zielgerichtete Markteinführungsunterstützung. Die Brennstoffzellentechnologie als Säule der Elektromobilität eröffnet eine viel versprechende Möglichkeit, die CO2-Emissionen des Verkehrs entscheidend zu verringern sowie die Abhängigkeit von auf fossilen Energiequellen basierenden Kraftstoffen durch den Einsatz von Wasserstoff deutlich zu reduzieren. Gemäß den Ergebnissen des EU Förderprojekts HyWays (Hydrogen Energy in Europe) könnte der konventionelle Kraftstoffverbrauch für den Straßenverkehr in Europa durch die Einführung von Wasserstoff bis zum Jahr 2050 um 40 % gesenkt werden. Namhafte Hersteller in Europa, den USA und Asien arbeiten an Elektrofahrzeugen mit Brennstoffzellenantrieb. Inzwischen werden weltweit kleine Fahrzeugflotten aus Pkw und Bussen im Alltag erprobt. Die Automobilhersteller Opel/General Motors, Daimler, Honda und Toyota haben im Rahmen von Kooperationsprojekten bereits ausgewählten Pilotkunden Brennstoffzellenfahrzeuge zur Verfügung gestellt. 1
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Callux ist der bundesweit größte Praxistest von Brennstoffzellen-Heizgeräten fürs Eigenheim und Teil des Nationalen Innovationsprogramms (NIP) Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie.
Damit sollen Betriebserfahrungen mit den Fahrzeugen gesammelt und Know-how für die Serienfertigung von Brennstoffzellenfahrzeugen aufgebaut werden. Voraussetzung für den kommerziellen Erfolg von Brennstoffzellenfahrzeugen ist neben dem serienreifen Brennstoffzellenantrieb ein flächendeckendes Wasserstofftankstellennetz. Es muss parallel aufgebaut werden. In Hessen wurde im Rahmen des durch die EU geförderten ZeroRegio-Projekts eine Wasserstofftankstelle in unmittelbarer Nachbarschaft zum Industriepark Frankfurt-Höchst installiert. Dort können Brennstoffzellenfahrzeuge sowohl flüssigen als auch gasförmigen Wasserstoff bis zu einem Druck von 700 bar tanken. Bei den portablen Anwendungen bieten die Brennstoffzellen im Bereich der Konsumelektronik (Laptops, Handys, tragbare Musik- und Videogeräte) die Möglichkeit, die Akkulaufzeiten der immer leistungsfähigeren Geräte zu verlängern oder netzunabhängig aufzuladen. Im Freizeitbereich (Camping, Wohnmobile, Yachten) werden Brennstoffzellensysteme zur zusätzlichen Stromversorgung (APU Auxiliary Power Unit) eingesetzt. Sie versorgen die immer zahlreicheren elektrischen Verbraucher (Computer, Fernseher, Kühlschrank, Klimaanlage, u. a.) zuverlässig mit Strom, ohne dass dabei die Fahrzeug- oder Bootsbatterie belastet wird. Die für diese Anwendungen zum Einsatz kommenden Brennstoffzellen im Leistungsbereich von mehreren Watt bis zu 5 kW nutzen beispielsweise das an Bord befindliche Propangas als Kraftstoff oder Methanol, das über ein Kartuschenund Patronen-Wechselsystem bereitgestellt und vertrieben wird. Wenn es um die unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) in der Telekommunikation geht, können Brennstoffzellensysteme heute schon schwere und teure Batterien ersetzen. In zahlreichen Pilotprojekten hat der Einsatz der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie gezeigt, dass sie in vielen Fällen zuverlässiger und kostengünstiger als Batterien betrieben werden kann. Anbieter solcher Brennstoffzellensysteme sind auf dem besten Weg, sich diesen Markt erfolgreich zu erschließen. Darüber hinaus gibt es verschiedene Nischenanwendungen. Brennstoffzellenantriebe werden inzwischen verstärkt in Zweirädern, Flurförderzeugen (auf Flughäfen) oder in kommunalen Sonderfahrzeugen