Technik im Trend Mobile Minikraftwerke

Mit Methanol betriebene Brennstoffzellen liefern leise überall Strom für den Freizeitbedarf.

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Brennstoffzellen werden immer weiter entwickelt. Die neusten Typen laufen mit Methanol

Mit seinem hölzernen Colin Archer segelt Michael Bohmann am liebsten von Ankerplatz zu Ankerplatz. Festmachen im Hafen ist nichts für den Hamburger: »Ich mag dieses Wassercamping nicht.« Doch so romantisch einsame Buchten sind – ihnen fehlt ein Stromanschluss. Nach spätestens drei Tagen haben Positionslampen, Funkgerät, Heizung und viele andere Verbraucher die Batterie geleert. Um sie wieder zu laden, läuft im Notfall der Dieselmotor, doch der ist für diese Aufgabe überdimensioniert, hat einen schlechten Wirkungsgrad. »Nicht gerade umweltfreundlich«, weiß Bohmann.

Der Schiffsingenieur hat es auch mit Solarzellen versucht: »Das bringt in nördlichen Breiten gar nix, bei einem kleinen Schiff müsste man das Deck vollpflastern.« Also versuchte er es mit einem Windgenerator. Der lieferte zwar genug Strom, war aber zu laut. »Das knattert die ganze Nacht, da kann man nicht schlafen.«

Inzwischen hat Bohmann sein Stromproblem gelöst: Eine Brennstoffzelle lädt die Bordbatterie bei Bedarf automatisch nach. Sie ähnelt einer kleinen Camping-Kühlbox, doch in der Efoy-Brennstoffzelle (»Energy for you«) steckt Hightech: Lautlos und ohne giftige Abgase liefert sie genau dann Strom, wenn die Batterie nachlässt.

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Efoy funktioniert ähnlich wie eine Wasserstoff-Brennstoffzelle, nur ist ihr Treibstoff Methanol einfacher zu handhaben. Statt in schweren Stahltanks steckt er in einem Plastikkanister zu fünf, zehn oder 20 Litern, der sich schnell auswechseln lässt. Nachschub gibt es an über 1000 Verkaufsstellen, davon 200 in Deutschland. Die Brennstoffzelle hat allerdings einen Nachteil. »Sie ist sauteuer«, sagt Bohmann.

Eine Efoy für den Freizeitbereich kostet je nach Leistung zwischen 2000 und 5000 Euro. Zur Auswahl stehen fünf Leistungsstufen mit 600 bis 2200 Wattstunden pro Tag (Wh/d). Bohmanns Efoy 1600 liefert 1600 Wh/d, ihre bescheidene Nennleistung von 65 Watt reicht aus, um ein Segelboot oder Wohnmobil mit Strom zu versorgen. Das Gerät schluckt etwa einen Liter Methanol pro Kilowattstunde (kWh). Bohmann kam mit fünf Litern pro Monat aus. Während Bootsfahrer erst langsam auf den Geschmack kommen, werden immer mehr Wohnmobile mit Brennstoffzellen ausgerüstet – viele Camper schätzen die Unabhängigkeit besonders.

Methanol-Brennstoffzellen sind nicht neu. Seit Jahren präsentieren Firmen auf der Hannover-Messe ihre Entwicklungen. Doch serienreife Produkte sind die Ausnahme. Im Oktober stellte Toshiba das externe Ladegerät Dynario für Handys und MP3-Player vor, mit einer methanolbetriebenen Minibrennstoffzelle. Die 220 Euro teuren Geräte werden nur in Japan in kleiner Stückzahl vermarktet, quasi ein erweiterter Feldtest.

Anders sieht es bei der Efoy aus: Während die Wettbewerber noch forschen und entwickeln, hat die Herstellerfirma Smart Fuel Cell (SFC) in Brunnthal bei München über 15.000 Geräte verkauft. Die Methanol-Brennstoffzelle könne auch dem mit Wasserstoff betriebenen Pendant den Weg in den Massenmarkt ebnen, glaubt Klaus Bonhoff, Geschäftsführer der Nationalen Organisation für Brennstoffzellentechnologie in Berlin. »Efoy hat für die Technologie große Bedeutung, weil damit erstmals ein Produkt kommerziell angeboten wird.«

Seit Jahrzehnten gilt Wasserstoff als Energieträger der Zukunft. Längst treibt er in Brennstoffzellen kleine Pkw-, Bus- oder U-Boot-Flotten an. Doch noch fehlt eine flächendeckende Versorgung mit dem Treibstoff Wasserstoff, weil dessen Transport und Lagerung aufwendig sind. Diese Probleme entfallen bei Methanol. Allerdings ist die Energie dieses Alkohols schwieriger für die Stromerzeugung zu gewinnen als beim Wasserstoff. Methanol-Brennstoffzellen benötigen deutlich mehr vom teuren Katalysator Platin. Das macht leistungsstarke Zellen für den Antrieb großer Fahrzeuge unverhältnismäßig teuer.

Methanol-Brennstoffzellen seien »prädestiniert für den kleinen Leistungsbereich«, sagt Bonhoff. Zwar wäre eine Efoy 1600 mit ihrer Leistung von 65 Watt nicht in der Lage, eine Kaffeemaschine zu betreiben. Dennoch ermöglicht das Minikraftwerk Reisemobilen eine autarke Stromversorgung. Die Fahrzeugbatterie kann zeitweise deutlich höhere Leistung abgeben, während die Brennstoffzelle stetig und leise den Stromspeicher wieder auffüllt, auch in langen Ruhephasen.

Mit diesem Konzept will SFC in den Markt für Elektroroller vordringen. So schafft etwa der Roller Geco42Fun mit einer Akkuladung nur 50 Kilometer, dann muss er an die Steckdose. Mit einer Efoy 1600 im Topcase und einer Methanol-Kartusche unter dem Sitz wird er unabhängiger. Im langsamen Stadtverkehr wird der Batterie relativ wenig Leistung abverlangt. Mit der Efoy und fünf Litern Methanol soll der Geco 300 Kilometer weit kommen.

Brennstoffzelle plus Methanol sind leichter und liefern länger Strom als Batterien, das System hat etwa die zehnfache Leistungsdichte von Lithium-Ionen-Akkus. »Wir erreichen mit etwa zehn Litern Methanol eine Elektrizitätsmenge von zehn Kilowattstunden«, sagt SFC-Geschäftsführer Peter Podesser. »Um die gleiche Energiemenge zur Verfügung zu stellen, brauchte man eine Vierteltonne konventioneller Bleibatterien.« Beim reinen Methanolbetrieb fallen Kosten von rund fünf Euro für 100 Kilometer an, während der Strombetrieb nur etwa 60 Cent kostet. Der Preis für den Geco-Roller steigt durch die Brennstoffzelle von circa 1500 auf über 4000 Euro. Kein Wunder, dass Elektroroller mit Efoy selten sind.

Sehr erfolgreich ist SFC im militärischen Bereich, wo Kosten oft zweitrangig sind. Hier ist der Bedarf an leisen und leichten mobilen Stromquellen groß. Die kompakte Brennstoffzelle Jenny versorgt Laptops und Funkgeräte von Nato-Spezialeinheiten oder UN-Missionen. »Ein moderner Infanterist schleppt bis zu 13 Kilogramm Lithium-Ionen-Akkus für Kommunikation, Navigation, Nachtsichtgeräte«, sagt Podesser. »Wir können ihn mit unserer Jenny um etwa zehn Kilo Gewicht entlasten.« Inklusive Tankpatrone wiegt Jenny nur etwa zwei Kilogramm und liefert Energie für eine 72-Stunden-Mission. Das Wall Street Journal verlieh dafür den Technology Innovation Award 2009 an SFC. Die Firma erhielt auch einen Millionenauftrag der US-Streitkräfte – für eine deutsche Firma ein Ritterschlag.