Toyota Mirai

Wie funktioniert ein Brennstoffzellenauto?

Toyota Mirai Brennstoffzelle FCV Foto: Hanno Boblenz

Am Beispiel des Toyota Mirai erklärt das kurze Video, wie ein Brennstoffzellenauto funktioniert

Die kleinste Untereinheit einer Brennstoffzellen-Einheit, die einzelne Zelle, besteht aus einer Elektrolyt-Membran, einer negativen und einer positiven Elektrode sowie zwei Separatoren. Jede einzelne Zelle erzeugt nur eine geringe Spannung von einem Volt oder weniger, doch die zum Betrieb eines Fahrzeugs erforderliche hohe Leistung lässt sich realisieren, indem man mehrere Hundert einzelner Zellen für eine hohe Gesamt-Spannung in Reihe schaltet. Gemeinsam werden diese Zellen fachsprachlich als „Brennstoffzellen-Einheit“ (fuel cell stack) bezeichnet, und diese Brennstoffzellen-Einheit ist in der Regel auch gemeint, wenn es umgangssprachlich um „die Brennstoffzelle“ geht.

Abgase? Wasser!

In einer Brennstoffzelle wird Elektrizität aus der chemischen Umsetzung von Wasserstoff und Sauerstoff gewonnen. Der Wasserstoff wird zur negativen Elektrode geleitet und dort auf einem Katalysator aktiviert, wobei Elektronen freigesetzt werden. Diese Elektronen aus dem Wasserstoff wandern von der negativen Elektrode zur positiven Elektrode – ein elektrischer Strom entsteht. Die Wasserstoff-Atome haben sich durch die Abgabe der Elektronen in Wasserstoff-Ionen verwandelt, die jetzt durch die Polymer-Elektrolyt-Membran zur negativen Seite wandern. An der negativen Elektrode reagieren dann Sauerstoff, Wasserstoff-Ionen und Elektronen chemisch zu Wasser.

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