Geschichte und aktueller Stand der Wasserstoffstromerzeugung

Große Kraftwerke, ob Wasserkraft, Wärmekraft oder Kernkraft, speisen den von ihnen erzeugten Strom in das Netz ein, das ihn dann an die Nutzer liefert. Allerdings sind die Belastungen verschiedener Stromverbraucher unterschiedlich und das Stromnetz weist manchmal Spitzen und manchmal Tiefpunkte auf. Um die Spitzenlast auszugleichen, müssen Kraftwerke im Stromnetz oft schnell hochfahren und flexibler sein. Für diese Rolle ist die Stromerzeugung aus Wasserstoff am besten geeignet.
Eine neuere Methode zur Erzeugung von Wasserstoffenergie sind Wasserstoffbrennstoffzellen. Hierbei handelt es sich um ein Gerät, das Wasserstoff und Sauerstoff (zur Bildung von Luft) nutzt, um direkt eine elektrochemische Reaktion zur Erzeugung elektrischer Energie durchzuführen. Mit anderen Worten handelt es sich auch um die Rückreaktion des Wasserelektrolyseurs zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff. Seit den 1970er Jahren haben Japan, die USA und andere Länder die Forschung an verschiedenen Brennstoffzellen intensiviert und sind nun in die kommerzielle Entwicklung eingetreten. Japan hat ein 10.{2}Kilowatt-Brennstoffzellenkraftwerk errichtet und mehr als 30 Hersteller in den Vereinigten Staaten entwickeln Brennstoffzellen. Auch Deutschland, Großbritannien, Frankreich, mehr als 20 Unternehmen in den Niederlanden, Dänemark, Italien und Österreich haben in die Brennstoffzellenforschung investiert. Diese neue Methode der Stromerzeugung hat weltweite Aufmerksamkeit erregt.
Das einfachste Prinzip einer Brennstoffzelle besteht darin, die chemische Energie des Brennstoffs ohne Verbrennung direkt in elektrische Energie umzuwandeln. Der Wirkungsgrad der Energieumwandlung kann 60 %-80% erreichen. Es ist außerdem weniger umweltschädlich und geräuscharm. Das Gerät kann groß oder klein sein und ist sehr flexibel. Diese Art von Stromerzeugungsgeräten war zunächst klein und teuer und wurde hauptsächlich als Stromquelle in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt. Mittlerweile wurde der Preis deutlich gesenkt und man wendet sich schrittweise den Bodenanwendungen zu. Derzeit gibt es viele Arten von Brennstoffzellen.