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Brennstoffzellen und Wasserstoff sicher verstehen

Brennstoffzellen wandeln die chemische Energie zugeführter Stoffe elektrochemisch in elektrische Energie und Wärme um. Bei Wasserstoff und Sauerstoff entsteht hauptsächlich Wasser.

Auf dieser Seite übst du PEM-Prinzip, Anode, Kathode, Membran, Elektrolyse, Wasserstoffspeicherung, Leistung, Wirkungsgrad, Anwendungen und Sicherheit.

So löst du Aufgaben zu Brennstoffzellen

  1. Ordne Anode, Kathode, Protonen, Elektronen und Reaktionsstoffe richtig zu.
  2. Nutze P = U·I, E = P·t und η = Pab/Pzu mit passenden Einheiten.
  3. Unterscheide Brennstoffzelle, Akkumulator, Elektrolyseur und Verbrennungsmotor.
  4. Prüfe Herstellung, Speicherung, Lüftung, Druck, Leckage und die gesamte Energiekette.

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Brennstoffzellen und Wasserstoff online üben

Test 6 zu Brennstoffzellen und Wasserstoff mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Wähle pro Aufgabe eine Antwort aus. Öffne danach die Lösung, um Zellreaktion, Energiefluss, Formel und Sicherheitszusammenhang zu prüfen.

5 Fragen
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Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Warum können Brennstoffzellen in Fahrzeugen eingesetzt werden?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Sie können aus gespeicherten Reaktionsstoffen elektrische Energie für einen Elektromotor liefern.

  1. Brennstoffzellenaufgabe einordnen: Bestimme, ob es um Zellaufbau, Wasserstoff, Elektrolyse, Leistung, Wirkungsgrad, Anwendung oder Sicherheit geht.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Die Brennstoffzelle erzeugt elektrische Leistung; ein Elektromotor wandelt sie in Bewegung um.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie können aus gespeicherten Reaktionsstoffen elektrische Energie für einen Elektromotor liefern.. Achte auf Energiefluss, Einheiten, Reaktionsstoffe und reale Verluste.

Die Brennstoffzelle erzeugt elektrische Leistung; ein Elektromotor wandelt sie in Bewegung um.

2. FrageMultiple Choice

Welche Rolle kann eine Brennstoffzelle in einem stationären Energiesystem übernehmen?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Sie kann bei Bedarf aus Wasserstoff elektrische Energie und Wärme erzeugen.

  1. Brennstoffzellenaufgabe einordnen: Bestimme, ob es um Zellaufbau, Wasserstoff, Elektrolyse, Leistung, Wirkungsgrad, Anwendung oder Sicherheit geht.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Stationäre Anlagen können als Kraft-Wärme-Kopplung genutzt werden, wenn elektrische und thermische Energie benötigt werden.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie kann bei Bedarf aus Wasserstoff elektrische Energie und Wärme erzeugen.. Achte auf Energiefluss, Einheiten, Reaktionsstoffe und reale Verluste.

Stationäre Anlagen können als Kraft-Wärme-Kopplung genutzt werden, wenn elektrische und thermische Energie benötigt werden.

3. FrageMultiple Choice

Warum können Brennstoffzellen als Notstromversorgung eingesetzt werden?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Bei ausreichendem Brennstoff können sie über längere Zeit elektrische Energie bereitstellen.

  1. Brennstoffzellenaufgabe einordnen: Bestimme, ob es um Zellaufbau, Wasserstoff, Elektrolyse, Leistung, Wirkungsgrad, Anwendung oder Sicherheit geht.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Im Gegensatz zu einem kleinen Akku hängt die Betriebsdauer vor allem von der Brennstoffmenge und der Versorgung ab.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Bei ausreichendem Brennstoff können sie über längere Zeit elektrische Energie bereitstellen.. Achte auf Energiefluss, Einheiten, Reaktionsstoffe und reale Verluste.

Im Gegensatz zu einem kleinen Akku hängt die Betriebsdauer vor allem von der Brennstoffmenge und der Versorgung ab.

4. FrageMultiple Choice

Warum werden Brennstoffzellen unter anderem für Busse oder schwere Fahrzeuge untersucht?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Wasserstoff kann bei geeigneter Infrastruktur eine hohe Reichweite und kurze Betankungszeiten ermöglichen.

  1. Brennstoffzellenaufgabe einordnen: Bestimme, ob es um Zellaufbau, Wasserstoff, Elektrolyse, Leistung, Wirkungsgrad, Anwendung oder Sicherheit geht.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Die Eignung hängt von Tank, Infrastruktur, Wirkungsgrad, Kosten und Gesamtsystem ab; die Aussage ist keine Garantie für jeden Einsatz.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Wasserstoff kann bei geeigneter Infrastruktur eine hohe Reichweite und kurze Betankungszeiten ermöglichen.. Achte auf Energiefluss, Einheiten, Reaktionsstoffe und reale Verluste.

Die Eignung hängt von Tank, Infrastruktur, Wirkungsgrad, Kosten und Gesamtsystem ab; die Aussage ist keine Garantie für jeden Einsatz.

5. FrageMultiple Choice

Warum wurden Brennstoffzellen historisch auch in Raumfahrzeugen eingesetzt?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Sie konnten elektrische Energie erzeugen und dabei Wasser als Reaktionsprodukt bereitstellen.

  1. Brennstoffzellenaufgabe einordnen: Bestimme, ob es um Zellaufbau, Wasserstoff, Elektrolyse, Leistung, Wirkungsgrad, Anwendung oder Sicherheit geht.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Bei geeigneter Versorgung mit Wasserstoff und Sauerstoff liefert die Reaktion Strom, Wärme und Wasser.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie konnten elektrische Energie erzeugen und dabei Wasser als Reaktionsprodukt bereitstellen.. Achte auf Energiefluss, Einheiten, Reaktionsstoffe und reale Verluste.

Bei geeigneter Versorgung mit Wasserstoff und Sauerstoff liefert die Reaktion Strom, Wärme und Wasser.

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Brennstoffzellen und Wasserstoff FAQ

Wie funktioniert eine Wasserstoff-Brennstoffzelle?

Wasserstoff wird an der Anode in Protonen und Elektronen aufgeteilt. Die Protonen passieren die Membran, die Elektronen fließen durch den äußeren Stromkreis. An der Kathode reagieren sie mit Sauerstoff zu Wasser.

Was ist grüner Wasserstoff?

Grüner Wasserstoff wird mit erneuerbarer Energie hergestellt, zum Beispiel durch Elektrolyse mit Wind- oder Solarstrom. Für die Gesamtbewertung müssen trotzdem Herstellung, Speicherung und Transport betrachtet werden.

Warum braucht Wasserstoff besondere Sicherheitsmaßnahmen?

Wasserstoff ist leicht entzündlich und wird teilweise unter hohem Druck gespeichert. Lüftung, Sensoren, geeignete Tanks und fachgerechte Wartung sind deshalb wichtig.