Zink-Luft-Brennstoffzellen als Energiequelle für Rollstuhl mit Elektroantrieb

Ergebnis einer Entwicklung mit EnBW und Stadtwerken Karlsruhe

Im Rahmen der Fachmesse Reha Care 2002, die vom 23.-26. Oktober 2002 in Düsseldorf stattfindet, wird ein mit Zink-Luft-Feststoff-Brennstoffzellen ausgestatteter Rollstuhl mit Elektroantrieb zum ersten Mal der Öffentlichkeit präsentiert.

Ein Rollstuhl mit Elektroantrieb der Firma Sunrise Medical GmbH wurde in einer ersten Testreihe mit 50 Zink-Luft-Brennstoffzellen mit einer Gesamtkapazität von 160 Amperestunden ausgestattet.

Die ersten Resultate des Gemeinschaftsprojektes von Sunrise Medical GmbH und Zoxy Energy Systems AG zeigen eine deutliche Verbesserung der Gesamtreichweite. In ersten Testläufen konnte die Reichweite um das Dreifache auf 110 km erhöht werden. Mit der Verwendung von Zoxy Zink-Luft-Zellen anstelle von Bleibatterien wird zusätzlich das Gesamtgewicht um 14 kg reduziert. Aufgrund der elektrischen Wiederaufladbarkeit der Zink-Luft-Zellen kann der Nutzer sein Fortbewegungsmittel wie gewohnt am Stromnetz aufladen und büßt keinerlei Bedienungskomfort ein. In weiteren Untersuchungen und Testverfahren soll nun die Anpassung der beiden Systeme Rollstuhl und Zoxy Zink-Luft-Zelle optimiert werden, um den Schritt vom Prototypen-Stadium zum Serieneinsatz voranzutreiben.

Diese Zink-Luft-Brennstoffzellen werden seit 1992 durch die Zoxy Energy Systems AG entwickelt, auf Initiative und mit Unterstützung der Energieunternehmen EnBW Energie Baden Württemberg AG und der Stadtwerke Karlsruhe GmbH. Inzwischen besitzen die Zoxy Zellen Marktreife und werden in Serienproduktion im sächsischen Freiberg hergestellt.

Ausgangspunkt für die Entwicklung der Zink-Luft-Feststoff-Brennstoffzelle war die Suche nach fortgeschrittenen Energiespeichersystemen für elektrische Fahrzeuge, um diesen eine größere Reichweite zu ermöglichen.

Die Zink-Luft-Feststoff-Brennstoffzellen zeichnen sich gegenüber konventionellen Energiespeichern durch einen deutlich höheren Energieinhalt aus. Die Energiedichte der Zoxy Zelle ist z.B. zehnmal so hoch wie die von Bleisystemen und ungefähr dreimal so hoch wie die von Lithiumsystemen. In der Zelle reagiert Luftsauerstoff mit Zink zu Zinkoxid. Dabei wird elektrische Energie abgegeben.

Ist die Zink-Luft Brennstoffzelle entladen, gibt es zwei Möglichkeiten, die Ausgangskapazität wieder herzustellen: Entweder wird die Feststoff-Anode – also das Zink – ausgetauscht oder die Zelle wie eine herkömmliche Akku-Batterie an eine externe Energiequelle angeschlossen und wieder aufgeladen. Das Zink-Luft-System ist halb Batterie, halb Brennstoffzelle. Es wird Feststoff-Brennstoffzelle genannt, weil einer der Reaktionspartner nicht wie bei Brennstoffzellen Wasserstoffgas ist, sondern Zink als Feststoff.

ZOXY, EnBW und die Stadtwerke Karlsruhe sind gemeinsam Inhaber der weltweiten Schutzrechte der Basistechnologie des ZOXY-Systems. Im Sommer 2002 wurde eine Lizenz über die Produktion und Vermarktung von ZOXY Zink-Luft-Zellen an ein Konsortium in Südafrika vergeben.

Kurzportrait EnBW Energie Baden-Württemberg AG

Die EnBW Energie Baden-Württemberg AG ist das drittgrößte Energieunternehmen in Deutschland. Mit mehr als 4,5 Millionen Energiekunden, einem Jahresumsatz von 7,9 Milliarden Euro und einem Jahresüberschuss von 272 Millionen Euro (2001) ist die EnBW eines der am schnellsten wachsenden Unternehmen in den liberalisierten europäischen Energiemärkten.

Die EnBW ist mit starken Energie- und Dienstleistungskonzepten und einem markt- und kundenorientiertem Netz von Niederlassungen in ganz Deutschland sowie in einigen Ländern Europas ein aktiver Mitgestalter des Wettbewerbs. Neben dem Kerngeschäft Energie ist unser Unternehmen auch in Wachstumsmärkten wie Umwelt, Industrie und Services tätig. Mehr als 44.000 Mitarbeiter in zwölf Ländern sehen ihre tägliche Herausforderung darin, die Kunden der EnBW zufrieden zu stellen.

Kurzportrait Stadtwerke Karlsruhe GmbH

Getreu dem Motto „Versorgung mit Verantwortung“ ist die zuverlässige Bereitstellung von Energie und Trinkwasser die Hauptaufgabe der Stadtwerke Karlsruhe GmbH. Neben der klassischen Versorgung mit Strom und Trinkwasser sowie den umweltschonenden Heizenergien Erdgas und Fernwärme bieten sie ihren Kunden auch verschiedene Wärme- und Kältedienstleistungen an. Die Stadtwerke Karlsruhe beraten die Industrie-, Gewerbe- und Privatkunden in allen Fragen der Energieversorgung. Contracting, Consulting und Telekommunikation sind Bereiche, die das Unternehmen vom herkömmlichen zu einem modernen, wirtschaftlich orientierten Versorgungsunternehmen werden ließen. Bei diesen vielfältigen Aufgaben helfen die EnBW Energie Baden-Württemberg AG und die Ruhrgas AG als Partner. Über 1.100 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sorgen bei den Stadtwerken Karlsruhe dafür, dass ihre Kunden diesen Service möglichst ungestört genießen können.

Kurzportrait Sunrise Medical GmbH

Improving people’s life – Sunrise Medical ist einer der größten Hersteller von Rollstühlen und Pflegeprodukten auf der Welt. Das Portfolio umfasst Rehabilitationsmittel für Mobilität und Pflege – vom Standard-Rollstuhl bis zum ultraleichten Sport-Rollstuhl, Elektro-Rollstühle und Elektromobile, Lösungen für den Einsatz in der Behandlung von Atemwegsstörungen z.B. Schlafapnoe sowie computergestützte Geräte zur synthetischen Sprachausgabe.

Sunrise Medical wurde 1983 gegründet und vereint die bekannten Marken von Sopur, Quickie, Jay, DeVilbiss, Hoyer, Guardian, Coopers, Dynavox, Oxford und Joerns. Sunrise Medical hat in den Ländern USA, Mexiko, UK, Deutschland und Spanien Produktionsstätten und die Produkte werden in über 90 Länder weltweit exportiert.

Kurzportrait ZOXY Energy Systems AG

Die Zoxy Energy Systems AG ist ein international agierendes High-Tech-Engineering-Unternehmen mit Hauptsitz bei Karlsruhe / Deutschland und entwickelt, produziert und vermarktet Metall-Luft-Energiespeicher mit überdurchschnittlich hoher Energiedichte. Als weltweit einziger Anbieter stellt das Unternehmen elektrisch wiederaufladbare Zink-Luft-Feststoff-Brennstoffzellen her. Die ZOXY-Feststoff-Brennstoffzellen eignen sich unter anderem als Energiequelle in der mobilen und stationären Stromversorgung (z.B. als Backup-System für EDV-Anlagen, in der unterbrechungsfreien Stormversorgung, als netzunabhängige Energiequelle in Gebieten ohne Stromversorgung) sowie in der Traktion.