Australische Wissenschaftler machen Brennstoffzelle 75 % leistungsstärker – mit einer minimalen Anpassung

Forscher der University of New South Wales (UNSW) in Sydney haben einen Durchbruch bei der Entwicklung von Wasserstoff-Brennstoffzellen erzielt. Durch eine geschickte Anpassung der inneren Struktur der Zelle holten sie 75 % mehr Leistung aus derselben Menge Wasserstoff heraus. Die Studie wurde in Applied Catalysis B: Environment and Energy veröffentlicht, einer der angesehensten wissenschaftlichen Fachzeitschriften im Bereich erneuerbarer Energien.

Das Problem: Wasser verstopft die Zelle

Wasserstoff-Brennstoffzellen sind theoretisch ideal: Sie wandeln Wasserstoff und Sauerstoff in Strom um, wobei als einziges Nebenprodukt Wasser entsteht. Doch genau dieses Wasser war jahrelang ein Stolperstein. Ein Teil des erzeugten Wassers bleibt in der Zelle eingeschlossen, blockiert die Sauerstoffzufuhr und drosselt so die Leistung. Die übliche Lösung – komplexe Wasserableitungssysteme – bringt zusätzliches Gewicht, höhere Kosten und technische Anfälligkeit mit sich.

Die Lösung: mikroskopische Fluchtwege

Das Team um Dr. Quentin Meyer und Professor Chuan Zhao von der UNSW School of Chemistry ging das Problem grundlegend anders an. Statt das Wasser nachträglich zu entfernen, strukturierten sie die Zelle so um, dass Wasser und Gas von selbst entweichen können. Mittels Präzisions-Mikroengineering brachten sie winzige Kanäle – 100 Mikrometer breit, getrennt durch 100 Mikrometer breite Stege – in die innere Architektur der Zelle ein. Diese sogenannten „lateral bypasses“ verhindern, dass sich Wasser ansammelt, ohne dass die Zelle teurer oder schwerer wird.

„Normalerweise gibt es keine Möglichkeit, das Wasser zu entfernen“, sagt Dr. Meyer. „Doch diese Fluchtwege sorgen dafür, dass sich Wasser nicht länger ansammelt und die Zelle blockiert.“

Das Ergebnis ist bemerkenswert: Das neu konzipierte Design liefert 75 % mehr Leistung als herkömmliche Brennstoffzellen. Meyer und Zhao haben die Technologie patentieren lassen und arbeiten nun an der Skalierung.

Weniger Platin, leichter, günstiger

Die neue Zelle ist zudem weniger auf teure Metalle wie Platin angewiesen. Das macht das Design nicht nur effizienter, sondern auch kommerziell attraktiver. „Das kann Wasserstoff-Brennstoffzellen dem Massenmarkt deutlich näherbringen“, meint Professor Chuan Zhao. „Dieser Durchbruch lässt sich in ganz unterschiedlichen Umgebungen anwenden und bringt günstige, saubere und reichlich verfügbare Wasserstoffenergie in unsere Reichweite.“

Güterverkehr und Luftfahrt als erste Anwendungen

Das Team konzentriert sich zunächst auf die Luftfahrt in geringen Höhen, wo Wasserstoff schon heute längere Flugzeiten erreicht als batteriebetriebene Alternativen. Doch auch im schweren Straßengüterverkehr sieht das Team großes Potenzial. „Ich glaube, dass Flugzeuge in sehr naher Zukunft mit Wasserstoff-Brennstoffzellen fliegen werden“, sagt Meyer. Für den Güterverkehr – eine Branche, in der Batterien mit Einschränkungen bei Reichweite und Ladezeit zu kämpfen haben – könnte diese Technologie den kommerziellen Durchbruch von Wasserstoff beschleunigen.

Anmerkung zu den Zahlen

Hydrogen Insight, ein renommiertes Fachmagazin der Wasserstoffbranche, schrieb in der Überschrift seines Artikels von „50 % mehr Leistung“. Die Primärquelle – die UNSW-Pressemitteilung und die Publikation selbst – spricht jedoch durchgängig von 75 %. H2 Rijders stützt sich auf die wissenschaftliche Originalquelle.

Quellen:

- UNSW Newsroom (08.04.2026): https://www.unsw.edu.au/newsroom/news/2026/04/new-hydrogen-fuel-cell-design-could-unlock-key-clean-energy-technology

- Wissenschaftliche Publikation: Applied Catalysis B: Environment and Energy, DOI: 10.1016/j.apcatb.2026.126713

- TechXplore (08.04.2026): https://techxplore.com/news/2026-04-hydrogen-fuel-cell-key-energy.html