Wissen / Brennstoffzelle     

Kosten
Innerhalb der letzten zehn Jahre wurden die Kosten für Brennstoffzellen um den Faktor zehn reduziert. Aber immer noch ist der Preis zehnmal zu hoch.

Preis allein für die Brennstoffzelle:
· 1990: $5.000/kW
· 1998: $500/kW
· Ziel: $25-$30/kW

Preis für ein Brennstoffzellenauto:
· vor zehn Jahren: $20 Mio.
· Ende 1995 $200.000
· der Preis fällt weiter

Die Firma Magnet Motor produziert Brennstoffzellen für den Pkw-Einsatz (1998):
· Materialpreis weniger als 200,-DM/kW in Serie
· Gewicht 3,5 kg/kW mit Peripherie ohne Außenkühlsystem
· Volumen 3,0 l/kW ohne Luftleitblechsystem für die Kühlung

Nach Angaben von Ballard ergeben stationäre Kraftwerke mit hohem Wirkungsgrad und langer Lebensdauer (mehr als 40.000 Stunden) Kosten von $1000 bis $2000 pro Kilowatt bei Massenanfertigung.
Mobile Brennstoffzellensysteme mit hoher Energiedichte, geringem Volumen, geringem Gewicht bei geringerer Lebensdauer (5.000 bis 20.000 Stunden) ergeben geringere Kosten von $50 bis $200 pro Kilowatt bei Massenanfertigung.
Die kanadische Firma baut einen Prototypen für die Universität Georgetown mit einem "onboard"-Reformer, um Methanol in Wasserstoff zu spalten. Dieser Prototyp soll 1999 fertig sein und in den Jahren 2001-02 auf den Markt kommen. Die Kosten für diesen Typ werden sich voraussichtlich auf ca. $55.000 belaufen, bis zum Jahr 2005 abnehmend auf $12.000; vergleichsweise kostet eine Dieselmaschine $14.000.
Ein Bus (275 HP) für 65-75 Personen mit einer Reichweite von 550 km wird 1999 auf dem Markt erwartet. Die Kosten für den Motor werden sich voraussichtlich auf $240.000 belaufen, günstiger werdend bis zum Jahr 2005 auf $30.000. Der gesamte Fahrzeugpreis wird geschätzt auf $550.000 ($300.000 im Jahr 2005). Zum Vergleich kosten herkömmliche Dieselbusse $225.000, Erdgasbusse $300.000 und Elektrobusse (Oberleiter) alles in allem $600.000.

Bei den Autos liegt der Bedarf insgesamt bei 30 Mio. jährlich. Ballard plant gemeinsam mit Daimler-Benz einen Methanol-Pkw mit 50 kW (70 HP). Der Prototyp könnte 2000 fertig sein. Der Verkauf könnte 2003-2004 beginnen. Der Preis für den Motor beträgt zur Zeit noch $10.625; verbilligt sich bis zum Jahr 2005 auf $3.375.
Zum Vergleich: Ein Verbrennungsmotor kostet $3.000-4.000. [Hoppe, 1997]

Tab. 8: Geschätzte Kostenentwicklung in US-Dollar pro Kilowatt und geschätzte Entwicklung der Gesamtleistung in Megawatt
  1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Auto: $/kW           65 45 32 29 26
Bus: $/kW 500 400 200 150 120 100 65 45 40 35
Ges.leist. MW - 1 3 8 36 150 2310 6150 11700 20500
[Hoppe, 1997]
 

Die Stacks tragen 40% der Gesamtkosten für die Brennstoffzelleneinheit. Um z.B. die Kosten für den Platin-Katalyten zu verringern, muß die Platinmenge minimiert werden, die auf den Katalyten aufgebracht werden muß. Bis jetzt wurde diese Zahl bereits um 90% verringert, kann aber noch weiter heruntergeschraubt werden.
Indem andere Herstellungsverfahren für die Platten (bzw. die Kanäle in den Platten) gefunden werden - wie z.B. Pressen unter Wärmezufuhr - könnten diese Kosten um 98% reduziert werden. [Hoppe, 1997]

Tab. 9: Geschätzte Kosten pro Kilowatt der einzelnen Brennstoffzellen-Komponenten in US $ / kW
1999 / 2010
Platin-Katalysator 65 / 6
Polymer-Membran 70 / 10
Platten 80 / 2
Sonstiges 15 / 2
Gesamt 230 / 20
[Hoppe, 1997]

Zur Zeit sind Brennstoffzellen für den Gebrauch in Fahrzeugen noch 10mal oder 15mal zu teuer, um konkurrenzfähig zu sein.