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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Mobile Kraftwerke für kabellose Geräte |
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Camcorder mit Miniatur-Brennstoffzelle |
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Auf der Hannover-Messe (23.-28. April) präsentieren Forscher der Fraunhofer-Gesellschaft eine Reihe solcher Entwürfe zur mobilen Energieversorgung - u. a. einen mit Miniatur-Brennstoffzellen betriebenen Camcorder. Nach eigenen Angaben handelt es sich dabei um das erste voll funktionstüchtige und gehäuseintegrierte Brennstoffzellensystem.
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Acht Volt aus Streichholzschachtel |
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Eine Miniatur-Brennstoffzelle mit einer Leistung von zehn Watt bei acht Volt liefert ausreichend Strom für den Camcorder. Sie ist kaum größer als eine Streichholzschachtel und besteht aus 16 Bipolarplatten, die aufeinander gestapelt und verklebt werden. Als Tank für den Wasserstoff dient ein austauschbarer Metallhydridspeicher. Das Gerät soll auch in Serie kostengünstig gefertigt werden können.
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Dieses komplette System mit Brennstoffzelle versorgt den Camcorder mit Energie. Unten zwischen den beiden Lüftern die übereinander gestapelten Bipolarplatten mit feinen Kanälen. Rechts darüber das Mikroventil für die Zu- und Abfuhr von Wasserstoff. Der zylindrische Metalltank oben speichert den Wasserstoff als Metallhydrid.
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Brennstoffzellen
Eine Brennstoffzelle ist eine Vorrichtung zur direkten Umwandlung chemischer Energie in elektrische Energie - analog zur Batterie. Anders als bei galvanischen Zellen oder Batterien entlädt sich eine Brennstoffzelle aber nicht, und sie kann auch nicht aufgeladen werden: Sie arbeitet kontinuierlich, solange von außen Brennstoff und Oxidationsmittel zugeführt werden. Eine Brennstoffzelle enthält eine Anode, an der der Brennstoff zuströmt (meist Wasserstoff), und eine Kathode, an der das Oxidationsmittel zuströmt, meist Luft oder Sauerstoff. Die Energie stammt aus der Reaktion der Wasserstoffteilchen mit den Sauerstoffteilchen. |
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 Mehr über Brennstoffzellen |
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Solar-Palmtop |
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Energetisch völlig autark ist auch ein Palmtop (Casio PV-250X), den das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE mit einer Hochleistungssolarzelle aufgerüstet hat. Schon künstliches Licht soll genügen, um den Palmtop ausreichend mit Strom zu versorgen.
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Nach Angaben des ISE liegen die hohen Leistungsdaten von über 35 Milliampère pro Quadratzentimeter bei direktem Sonnenlicht am speziellen Design des Palmtops. "Die vierzehn Einzelzellen aus monokristallinem Silicium liegen wie Dachschindeln übereinander. Sie bedecken den Sammelsteg, an dem selbst kein Strom erzeugt wird. So nutzen die Zellen die knappe Fläche optimal aus und erreichen einen Wirkungsgrad von mehr als zwanzig Prozent.", so Dr. Christopher Hebling, der Leiter der Gruppe Mikroenergietechnik am ISE. |
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Laser schießt Kontaktpunkte frei |
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Solarzellen mit einer solchen Leistung werden oberflächlich mit einer elektrisch passivierenden Schicht aus Siliziumoxid oder -nitrid beschichtet. Dieses nicht leitende Material muss an einigen Stellen gezielt und bisher recht aufwendig wieder abgetragen werden, um dort die elektrischen Kontakte anzubringen.
Bei der neuen Fraunhofer-Lösung schießt ein spezieller Laser die Kontaktpunkte wieder frei, was Arbeitsschritte einsparen soll.
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Weitere Konzepte in Entwicklung |
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In der Entwicklung sind auch Konzepte für einen Brennstoffzellen-Beamer und ein Universal-Power-Pack für die portable Energieversorgung mit Brennstoffzellen und Solarzellen.
(idw/red)
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01.01.2010 |
