Brennstoffzellensystem erstmals in Laptop integriert

Nach zwei Jahren Entwicklungsarbeit präsentieren der kore-anische Konzern LG und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE das erste vollständig in einen Laptop in-tegrierte Brennstoffzellensystem. Koordiniert vom LG Tech-nology Center Europe haben die Freiburger Forscher in Ko-operation mit CETI Clean Energy Technologies Inc. und LG-Caltex Oil einen Prototypen für ein Notebook mit Brennstoff-zellensystem entwickelt. Dort wo früher der Akku saß, befin-den sich jetzt Mini-Brennstoffzelle, Wasserstofftanks und Elektronik.

Weltweit nimmt der Absatz an portablen elektronischen Ge-räten kontinuierlich zu, sowohl im Consumer-Bereich als auch bei industriellen Anwendungen und in der Medizin-technik. Mobil, kabellos und leistungsfähig heißen die An-forderungen an Elektronikgeräte. Alternativen zu Batterien und Akkus mit ihren bekannten Recycling- und Degradati-onsproblemen sind gesucht. »Brennstoffzellen bieten hier viele Vorteile«, so Dr. Christopher Hebling, Abteilungsleiter der Abteilung Energietechnik am Fraunhofer ISE. »Sie haben nicht nur eine hohe Energiedichte und Lebensdauer, sondern auch eine sehr gute Ökobilanz und das Potenzial einer kos-tengünstigen Fertigung. Zudem erlaubt ihre flexible Geomet-rie vielfältige Anwendungen und sie zeigen weder Memory-Effekte noch Selbstentladung.«

Bereits seit 1998 bietet das Fraunhofer ISE der Industrie in-novative Lösungen für die Stromversorgung portabler elekt-ronischer Geräte an. So zeigten die Forscher vor vier Jahren auf der Hannover Messe den ersten Prototypen eines Brenn-stoffzellensystems für ein Notebook. Damals befand sich das Mini-Kraftwerk noch außerhalb des Rechners. Nun ist ein nächster wichtiger Schritt in der Hinführung zur Serienreife erreicht. In Kooperation mit dem Industriepartner LG haben die Freiburger Forscher das Brennstoffzellensystem weiter verkleinert und in das Gehäuse integriert. Die Brennstoffzelle, die aus Wasserstoff und Luft-Sauerstoff Strom produziert, besteht aus nur 27 in Stack-Bauweise auf-einander gestapelten Einzelzellen. Der benötigte Wasserstoff ist in drei Metallhydridspeichern an Metallpulver adsorbiert. Drei Lüfter führen der Zelle Luft-Sauerstoff zu. Ein hocheffi-zienter Spannungswandler mit einem Wirkungsgrad von 97% sorgt dafür, dass die nötige Ausgangsspannung für den tragbaren Computer erzeugt werden kann. Er wandelt die 10-20 Volt Arbeitsspannung der Zelle im Betrieb in konstante 24 Volt für den Rechner um. Das Brennstoffzellensystem hat eine Spitzenleistung von 50 Watt.

»Die Miniaturisierung, eine der Hauptaufgaben in der Ent-wicklung portabler Brennstoffzellensysteme, ist erreicht«, so Dr. Christopher Hebling. »Der nächste Schritt ist die Optimie-rung der Betriebsführung.

Der LG-Laptop mit integriertem Brennstoffzellensystem wird im Rahmen der Präsentation der »Fraunhofer-Initiative Mik-robrennstoffzellen« auf der Hannover Messe vom 15.-20. April in Halle 13 F68 zu sehen sein.