Funktionsweise:
Brennstoffzellen sind elektrochemische Energiewandler, worin elektrischer Strom und Wärme
aus Sauerstoff und Wasserstoff produziert werden kann. Die Brennstoffzelle wandelt das
chemische Potenzial eines Brenngases durch elektrochemische Reaktionen in elektrische Energie
um. Brennstoffzellen bestehen aus zwei Elektroden (Anode und Kathode) und sind durch einen
Elektrolyt getrennt. Die Wirkungsweise gleicht der einer herkömmlichen Batterie. Der Anode
wird ein wasserstoffreiches Gas (z.B. Methan im Biogas)1) zugeführt, das dort in Elektronen und
Protonen2) aufgespaltet wird. Die aufgespalteten Elektronen3) fliessen zur Kathode und
generieren dadurch elektrischen Strom. Die aufgespalteten Protonen werden von der Anode
durch den Elektrolyten4) zur Kathode transportiert. Der Kathode wird Luft zugeführt, die
Sauerstoffmoleküle5) enthält. An der Kathode verbinden sich die Elektronen und Protonen mit
den Sauerstoffmolekülen zum Wasser6).
Es gibt verschiedene Typen von Brennstoffzellen, die sich entweder in den eingesetzten
Elektrolyten, dem nötigen Methangehalt und Reinheit des Biogases oder der Prozesstemperatur
unterscheiden.

Einsatz:
Die Brennstoffzellen können auf Biogasanlagen zur Produktion vom Strom aus Biogas eingesetzt
werden (als Ersatz zum BHKW). Der elektrische Wirkungsgrad der Brennstoffzellen beträgt 40-
60% und ist damit höher als derjenige eines BHKW (35-40%). Weitere Vorteile der
Brennstoffzelle sind die niedrigeren Wärmeverluste. Zudem wird weniger CO2 emittiert, da
keine Verbrennung des Biogases notwendig ist. Ein weiterer Vorteil ist der lärmarme Prozess. Die
Technologie steckt aber noch in den Kinderschuhen und ist noch nicht marktreif.
Brennstoffzellen im Einsatz in Abwasserreinigungsanlagen

in den Vereinigten Staaten: UTC Power
in Deutschland: Kläranlage Moosburg