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SBB Minibar serviert neu auch Cappuccino – dank Brennstoffzellen-TechnologieBrennstoffzellen treiben heute schon die Elektromotoren moderner Postautos an. Jetzt kommen sie auch in den SBB Minibars zum Einsatz. Die Bahn hat die neue Technologie eben in einem einmonati-gen Pilotversuch auf der Strecke Zürich-Bern getestet. Die Bahnreisenden spüren die Neuerung im Gaumen: Neu können sie auch frisch zubereiteten Cappuccino oder Latte Macchiato trinken.

von Dr. Benedikt Vogel, im Auftrag des Bundesamts für Energie BFE

«Kaffee! Tee! Gipfeli!» Der Servicemit-arbeiter öffnet die Schiebetür und zieht die voll bepackte Minibar mit

Getränken und Snacks hinter sich her. In der Ablage reihen sich Kägi-fret, Sand-wich und Chips. Oder eine Getränkedo-se unten aus der Schublade? Die meis-ten Bahnreisenden nehmen dann doch lieber einen Kaffee oder einen Espresso, vielleicht noch ein Gipfeli. Der Steward steckt eine Lavazza-Kapsel in die Ma-schine, die oben auf der Minibar thront, die heisse Brühe rinnt in den Papierbe-cher. Duftender Kaffee, der Tag ist erst mal gerettet.

Fast die Hälfte ihres Umsatzes machen die SBB Minibars mit dem Verkauf von Kaffeegetränken. Bis vor einigen Jahren mussten sich Bahnreisende mit Pulver-kaffee begnügen, der mit heissem Was-ser aus der Thermoskanne aufgegossen wurde. Seit 2007 kommt der Kaffee aus der elektrisch betriebenen Kaffeema-schine. Den Strom zum Betrieb stammt aus einem Akku, der im Boden der Mini-bar untergebracht ist, eine Stromladung reicht für 50 bis 60 Kaffees. Etwa soviel Kaffees, wie an einem müden Morgen auf der Fahrt zwischen Zürich und Bern ge-ordert werden.

Mehr Leistung für den Milch-schaumDoch der moderne Pendler trinkt nicht mehr einfach Kaffee. Heute liegen Cap-puccino und Latte Macchiato im Trend. Auf diesen Trend reagiert nun auch el-

vetino, die 100prozentige SBB-Tochter, die für den Betreib der Minibars und der Speisewagen verantwortlich ist. Doch die modischen Neulinge stellen höhere An-forderungen an die Herstellung, denn die schicke Haube aus Milchschaum muss mit Dampf aufgeschäumt werden, und das braucht zusätzliche Energie. Ein Kaf-fee ist mit 450 Watt erhitzt, modische Kaffee-Milch-Getränke brauchen das Doppelte. Soviel Leistung zum Betrieb der Kaffeemaschine stellen herkömm-liche Akkus aber nicht zur Verfügung, sollen sie auf einer Minibar Platz finden, nicht zu schwer wiegen und genügend Energie speichern, um sie nicht allzu oft wechseln zu müssen.

Daher hat elvetino in diesem Sommer Mi-nibars mit der leistungsstärkeren Brenn-stoffzellen-Technologie getestet. Auf der Grundlage des Feldtests entscheiden die SBB nun darüber, ob sie die neue Mini-bar dann auf Schweizer IC- und EC-Ver-bindungen einsetzen. Brennstoffzellen liefern Strom für den Betrieb der Kaffee-maschine, gleich wie die bisher verwen-deten Akkus. Trotz des eigenwilligen Na-mens, funktionieren Brennstoffzellen im Prinzip sehr ähnlich wie Akkus: In beiden Fällen stammt der Strom aus einer elekt-rochemischen Reaktion. Im Akku reagie-ren in der Regel feste Stoffe miteinander, bei der Brennstoffzelle der neuen Minibar sind es gasförmige Stoffe, nämlich Was-serstoff und Sauerstoff. Bei der Reaktion der beiden Stoffe in der Brennstoffzelle – sie ist etwa halb so gross wie eine Au-

tobatterie – entsteht elektrischer Strom. Der einzige «Abfall» ist – Wasser. Der zum Betrieb nötige Sauerstoff kommt aus der Umgebungsluft. Der Wasserstoff wird in einem Speicher mitgeführt, der im Boden der Minibar versteckt ist. Ist der Speicher leer, wird ein neuer eingesetzt, und der leere Speicher wird zum elvetino-Sitz in der Nähe des Zürcher Hauptbahnhofs gebracht, wo er wieder aufgefüllt wird.

Netzunabhängige StromproduktionEntwickelt hat das neue Energiesystem die Firma CEKAtec AG in Wattwil (SG) in Ko-operation mit der Berner Fachhochschu-le für Technik und Informatik, BFH-TI Biel. Ausgangspunkt bildete eine mobile, also netzunabhängig funktionsfähige Brenn-stoffzelle, die vom Paul Scherrer Institut in Villigen (AG) und der ETH Zürich entwi-ckelt worden war. CEKAtec hat die Brenn-stoffzelle mit Unterstützung des Bundes-amts für Energie (BFE) und der Kommissi-on für Technologie und Innovation (KTI) für den Einsatz in der Minibar angepasst und industrialisiert. Die Brennstoffzellen-Tech-nologie geniesst zur Zeit grosse Aufmerk-samkeit, da sie eine dezentrale Strompro-duktion erlaubt. Im Fall der Minibar kommt eine Niedertemperatur-Brennstoffzelle zur Anwendung, die bei Betriebstempe-raturen von 20 bis 70 Grad arbeitet. Das Brennstoffzellensystem besteht aus ei-nem Stapel von 32 Zellen, jeweils 8 x 8 cm gross und 4 mm dick. Brennstoffzellen ha-ben die Fähigkeit, Wasserstoffatomen das Elektron zu stibitzen, woraus ein elektri-scher Strom resultiert.

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Jede der 32 Brennstoffzellen verfügt über eine Leistung von 20 Watt, ins-gesamt also 640 Watt Nennleistung. Da die Brennstoffzelle einen Eigen-verbrauch (für Pumpen, Ventile usw.) von ca. 80 Watt hat, stehen netto 560 Watt zur Verfügung. Das ist für die neue SBB Minibar eigentlich zu wenig, denn die Kaffeemaschinen brauchen ca. 1 500 Watt. Damit zum Kaffee-kochen genug Strom zur Verfügung steht, hilft ein elektrischer Zwischen-speicher. Dieser wird immer wieder

aufgeladen, wenn gerade kein Kaf-fee gebraut wird.

«Die grösste technische Her-ausforderung bei der Entwick-lung des Energiesystems für die neue Minibar war, mit dem knappen Platz auszukom-men», sagt Dr. Marco Santis, Projektleiter bei der Firma CE-KAtec. Schliesslich müssen auf dem schmalen Wägel-chen nicht nur die Kaffeema-schine, Flaschen, Dosen und Snacks Platz finden, sondern auch die Brennstoffzelle und der zugehörige Behälter, der den Wasserstoff für deren Be-trieb enthält. Bei dem Behälter handelt es sich nicht um eine Gasflasche, sondern um ein Modul von der Grösse einer

Schuhschachtel. Das Speicher-modul hat den Vorteil, dass der Wasserstoff nicht unter hohem

Druck steht wie in einer Gasflasche (also 200 bis 300 bar), sondern nur un-ter einem mässigen Druck von weni-gen bar (entspricht dem Druck in einem aufgepumpten Veloschlauch). Tech-nisch gesehen ist das Modul ein Metall-hydrid-Speicher – darin wird der Was-serstoff in einer Metalllegierung (Nickel und ein Gemisch aus sogenannten Sel-tenen Erden) gespeichert.

Eine Füllung des Wasserstoff-speichers ergibt 120 EspressosDieser Speicher dürfte von der Öffentlich-keit – wegen des geringen Drucks – bes-ser akzeptiert werden als Gasflaschen. Er ist mit 35 x 26 x 8 cm Volumen sogar noch etwas kleiner als die bisher verwen-deten Akkus und mit 12 Kilogramm nur gut halb so schwer (wobei für einen fai-ren Vergleich allerdings auch das nicht unerhebliche Gewicht der Brennstoffzelle einbezogen werden muss). In dem Spei-chermodul hat 1 Normkubikmeter Was-serstoffgas Platz, was einem Gewicht von 80 Gramm Wasserstoff entspricht; der grösste Teil des Gewichts entfällt auf das für die Speicherung erforderliche Metall. Eine Speicherfüllung Wasserstoff liefert ca. 1,5 kWh Strom; die neue Kaffeema-schine mit einem Durchschnittsverbrauch von 1 kW kann also – nonstop – andert-halb Stunden betrieben werden, was für 120 Espressos (oder 60 Cappuccinos) reicht. Die Abwärme der Brennstoffzelle wird übrigens teilweise dem Speicher zu-geführt; das hilft, seine Leistungsfähigkeit zu erhalten.

Das Foto zeigt eine IHPoS-Brennstoffzelle (genauer: Brennstoffzellen-Stapel) aus der Produktion der Firma CEKAtec. Der in der SBB Minibar eingebaute Stapel sieht im Prinzip gleich aus wie auf dem Foto, ist jedoch in ein Gesamtsystem eingebaut. IHPoS seht für: Independent Hydrogen Power Systems.

Die Illustration zeigt den Aufbau einer einzelnen Brenn-stoffzelle. Der mit MEA (engl. Membrane-Electrode-As-sembly; dt. Membran-Elektroden-Einheit) bezeichnete Mittelteil bildet das eigentliche Herzstück: Hier läuft die elektrochemische Reaktion ab, die aus Wasserstoff und Sauerstoff elektrischen Strom, Wasser und Wärme er-zeugt. Dieser Mittelteil wird oben und unten durch eine Bipolarplatte (bestehend aus zwei Fluss-Feld-Platten) ab-geschlossen. Die Fluss-Feld-Platten haben eine doppelte Funktion: Sie verteilen die Reaktionspartner (Wasserstoff, Sauerstoff) gleichmässig über die gesamte Brennstoffzel-le, und sie führen den elektrischen Strom ab.

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Michelangelo La Malfa, stellvertretender CEO bei elvetino und Projektleiter der neu-en Minibar, spricht nach mehrjähriger Ent-wicklungszeit von einem «Quantensprung im Bahncatering-Geschäft»: «Dank der Brennstoffzellen können wir eine Kaffee-maschine auf der Minibar platzieren, die alle Kaffee-Milch-Produkte herstellt, aber auch heisse Schokolade mit richtiger Milch.» Das Catering-Unternehmen der SBB erwartet von der in Technik und De-sign modernisierten Minibar ein Umsatz-Plus bei den Kaffeeprodukten und – na-türlich – von Milchschaum verwöhnte, zu-friedene Bahnkunden.

Zwei InnovationenIn der neuen SBB Minibar stecken zwei bemerkenswerte technische Innovationen «made in Switzerland». Die erste betrifft die Luftbefeuchtung. Eine Brennstoffzelle braucht – um effizient zu arbeiten – einen gewissen Wassergehalt (genauer: Feuch-tigkeit). Diese Feuchtigkeit wird üblicher-weise durch einen eigens eingebauten Befeuchter erzeugt. Nachteil dieser Lö-sung: Die externe Komponente verkom-pliziert das System und verbraucht zu-sätzliche Energie. Um diese Nachteile zu vermeiden, erfolgt die Luftbefeuchtung bei der Systemlösung von CEKAtec in-tern in jeder einzelner Brennstoffzelle, also ohne Einbau eines externen Befeuchters. Für die Befeuchtung wird das Wasser ver-wendet, das bei der elektrochemischen Reaktion als «Abfallprodukt» entsteht.

Eine zweite Innovation betrifft die soge-nannten Bipolarplatten, die die einzelnen Brennstoffzellen nach oben und unten abschliessen und die Aufgabe haben, die Reaktionspartner (Wasserstoff, Sau-erstoff) über die Zelle zu verteilen und

den entstehenden Strom abzuführen. In der Brennstoffzelle der SBB Minibar werden die Bipolarplatten untereinander mit flexiblen Graphitfolien abdichtet. Der Vorteil: Die Montage der Brennstoffzelle wird erleichtert, und wenn eine einzelne Zelle defekt ist, kann sie mühelos aus-getauscht werden. Die Graphitfolie hilft zudem, als Kühlrippe verlängert, beim Abführen der Prozesswärme mittels ge-wöhnliche Ventilatoren.

CEKAtec geht davon aus, dass die Brennstoffzelle in der Minibar tiefere Be-triebskosten verursachen wird als die bisher verwendeten Akkus. Jeder Akku muss nach Ablauf seiner Lebensdauer als ganzer ersetzt werden, was mit erhebli-chen Ersatzkosten einhergeht. Bei der Brennstoffzelle dagegen müssen jeweils nur die Verschleissteile ersetzt werden. «Aufgrund unserer Berechnungen gehen wir davon aus, dass unsere Brennstoff-zellenlösung nach ca. 18 bis 24 Monaten günstiger ist. Diese Erwartung muss sich nun im Alltagsbetrieb bestätigen», sagt Dr. Marco Santis. BV

Die SBB haben die neue Brennstoffzellen-Minibar während eines einmonatigen Feldversuchs auf der Strecke Bern-Zürich getestet (im Bild: eine frühere Version der Minibar).

Vor drei Jahren – das Foto zeigt die damalige Bundes-präsidentin Doris Leuthard an der Innovationskonferenz 2010, zusammen mit Dr. Philipp Dietrich vom Paul Scher-rer Institut (Mitte) und Michael Christ von der Berner Fachhochschule (rechts) – war die Brennstoffzellen-Mi-nibar noch eine Idee. Unterdessen haben Ingenieure die Idee zur einem marktfähigen Produkt entwickelt.

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Keine Angst vor der BrennstoffzelleIst die mit Wasserstoff betriebene Brenn-stoffzellen-Minibar gefährlich? Kann sie gar explodieren? Solche Befürchtungen sind unbegründet. Die Brennstoffzelle selber ist unproblematisch. Eine allfälli-ge Gefahr geht vom Wasserstoffspeicher aus, denn sollte er – zum Beispiel bei ei-ner Zugentgleisung – brechen, drohen die Freisetzung von Wasserstoff und eine Selbstentzündung der Metalllegierung. Für eine Explosion ist die in der Minibar mitgeführte Menge an Wasserstoff nicht ausreichend, zudem ist der Druck des Speichers zu gering. «Die Legierung wür-de dann langsam an der Luft zu brennen anfangen, allerdings recht unspektakulär, nicht etwa wie ein Feuerwerk», sagt Dr. Marco Santis, «im schlimmsten Fall droht also ein lokaler Brand.» Für den Fall, dass ein Speicher im Feuer landet, verfügt er über Sicherheitsventile, welche einen all-fälligen Überdruck im Speicher verhin-dern. BV

Der Wasserstoff für den Betrieb der Brennstoffzelle wird im Zug nicht in Druckflaschen mitgeführt, sondern in Speichermodulen, in denen nur ein geringer Druck von wenigen bar herrscht.

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5. April 2014Die Zeitung für das Zurzibiet

11Region Die BotschaftSamstag, 5. April 2014

VILLIGEN (psi) – Das Brennstoffzellen-System sorgt dafür, dass die Minibar nun trotz Platzbeschränkungen über genü-gend Kraft verfügt, um auch Cappucci-nos und Latte macchiato zu brühen.

Die Idee entstand vor rund elf Jahren an der Berner Fachhochschule auf der Basis vorgängiger Arbeiten am PSI und an der ETH Zürich. Ziel war es, ein mög-lichst kompaktes, einfaches und kosten-günstiges Brennstoffzellen-System für portable Anwendungen zu realisieren. Es galt deshalb in erster Linie, die volu-minösen sowie regelungstechnisch kom-plexen Teilsysteme für die Befeuchtung der Brennstoffzellenmembran sowie zur Kühlung des Zellstapels zu vereinfachen und zu verkleinern.

Zwei vom PSI inzwischen patentierte Lösungen sind aus diesen Forschungsar-beiten hervorgegangen und nun auch im Brennstoffzellen-System eingebaut. Das sind zum einen die innovative innere Be-feuchtung der Brennstoffzellenmembran und zum anderen die Dichtung für das an der Berner Fachhochschule entwickelte Kühlungskonzept.

Interne Befeuchtung reduziert Volumen und KomplexitätWasserstoff-Brennstoffzellen produzie-ren Strom, indem Wasserstoff an der ne-gativen Elektrode der Zelle aufgespalten wird. Dabei entstehen Elektronen, die als Strom in einen Schaltkreis fliessen, und

Protonen (Wasserstoffkerne), die dann mit Sauerstoff an der positiven Elektro-de der Zelle zu Wasser reagieren.

Voraussetzung für diese Reaktionen ist aber, dass die Protonen durch die Kunststoffmembran hindurch diffundie-ren, um an die Kathode zu gelangen. Das heisst, die Membran muss, wie dies die

Experten in der Fachsprache zum Aus-druck bringen, eine gute Leitfähigkeit für Protonen aufweisen. Diese Leitfähigkeit steigt mit dem Feuchtegrad der Memb-ran. Zuviel flüssiges Wasser kann aber wiederum auch die Poren verstopfen, durch die das Gas zur Membran fliesst. Es kommt also darauf an, den optimalen Feuchtegrad sicherzustellen.

Den nötigen Feuchtegrad stellen in grösseren Brennstoffzellen-Systemen externe Befeuchter bereit. Deren Vo-lumen und Komplexität kann man sich in einem portablen System mit strengen Anforderungen an die Wirtschaftlichkeit aber nicht leisten.

Einen Ausweg fanden die PSI-For-scher, indem sie auf interne Befeuchtung der Membran setzten. Die Idee war, die überschüssige Feuchte aus der Abluft, die beim Betrieb der Zellen anfällt, direkt zu der frisch eingespeisten Luft zurück-zuführen.

Ausgeklügeltes Befeuchtungskonzept spart EnergieFür die Rückgewinnung der Feuchte wird die verbrauchte Luft durch eigens eingebaute Kanäle auf den sogenannten Befeuchtungsbereich der Membran ge-leitet. Im Befeuchtungsbereich fliesst auf der einen Seite also feuchte Abluft und auf der Rückseite trockene, frisch einge-speiste Luft. Dieser Feuchteunterschied führt dazu, dass Wasser durch die Mem-

bran hindurch von der feuchten auf die trockene Seite diffundiert und so die tro-ckene Frischluft befeuchtet. Das Ganze geschieht weitgehend passiv, also ohne jedwede Regelung und mit minimalem Energieaufwand. Lediglich die Ener-gie für einen Kompressor wird benötigt, um die Frischluft zuvor auf ein kleineres Volumen zusammenzupressen, sodass sie mit weniger Wasser die gewünschte rela-tive Feuchtigkeit erreicht.

Die interne Befeuchtung vereinfacht das System, weil es den externen Be-feuchter überflüssig macht. Sie hat zu-dem einen entscheidenden Vorteil: Da die Befeuchtung nun unabhängig auf je-der Zelle geschieht, kann das System im Prinzip beliebig vergrössert werden, ohne dass dafür ein immer grösser werdender externer Befeuchter benötigt wird. Die Kunst besteht darin, den Befeuchtungs-bereich optimal zu dimensionieren, so-dass er nicht zu gross, aber gross genug für den adäquaten Feuchtetransport ist, vor allem dann, wenn der Zellstapel un-ter Volllast läuft.

Kühlung mit Luft statt mit WasserEin weiterer Beitrag aus dem PSI betrifft die Kühlung des Zellenstapels. Hierzu wird normalerweise Wasser als Kühlmit-tel eingesetzt. Die Forscher der Berner Fachhochschule entwickelten ein spezi-elles Konzept, das auf die Kühlung mit Luft setzt. Statt wie in anderen Konzepten

die Kühlluft durch die Zellen zu führen, entschieden sie sich für eine sogenannte Randluftkühlung. Die Wärme aus dem aktiven Teil der Zellen wird dabei effizi-ent in den Randbereich übertragen und erst dort vom kühlenden Luftstrom abge-führt. Möglich ist die effiziente Wärme-übertragung vom Zentrum auf den Rand der Zellen durch ein graphitähnliches Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit. Die Dimensionierung der Kühlung ba-sierte auf Berechnungen mit einem Mo-dell, das PSI-Forscher entwickelten.

Das graphitähnliche Material wird im Zellenstapel ausserdem als Gasdichtung verwendet und verhindert, dass Wasser-stoff und Luft sich mischen können. Die-se Verwendung als Dichtung ist eine in-zwischen patentierte PSI-Erfindung.

Die Markteinführung der neuen SBB-Minibar mit dem eingebauten Brenn-stoffzellen-System ist ein Beleg dafür, dass mit Beharrlichkeit im Technologie-transfer aus der Grundlagenforschung Beiträge zu kommerziellen Produkten werden können. Die Anstrengungen des PSI auf allen Stufen der Forschung und Entwicklung von Wasserstoff-Brenn-stoffzellen zeitigt wieder einmal sichtba-re Früchte. Der Erfolg wäre aber ohne das jahrelange Engagement der Berner Fachhochschule und der Firma CEKA-tek, die an diese Technologie glaubten und sie weiterentwickelten, nicht mög-lich gewesen.

Brennstoffzellen-Know-how für neue SBB-MinibarsDie SBB hat gestern ein neues Minibar-Modell in ihren Intercity-Zügen lanciert. Mit an Bord wird ein vom Paul Scherrer Institut mitentwickeltes Brennstoffzellen-System sein.

An einer Pressekonferenz wird die neue Minibar der SBB präsentiert.

WÜRENLINGEN (wie) – Mit dem Spa-tenstich bei idealen sonnigen Wetter-verhältnissen erfolgte der Baustart für das Mehrfamilienhaus am Kohlenweg in Würenlingen. Die Eckert Immobilien Management AG baut hier ein Mehrfa-milienhaus mit elf Mietwohnungen und einer Tiefgarage mit 24 Plätzen unter der Projektleitung von Marcel Christen (Taroarchitekten, Würenlingen). Die ge-planten grosszügigen Wohnungsgrund-risse (viermal 4,5-Zimmer-Wohnungen, dreimal 5,5-Zimmer-Maisonette-Dach-

wohnungen und viermal 2,5-Zimmer-Wohnungen) zeichnen sich durch einen hohen Ausbaustandard aus. Hervorzu-heben sind speziell die Loggia-artigen und grossflächigen Balkone, die viel Pri-vatsphäre zulassen. Das Mehrfamilien-haus ist optimal nach Süd-Westen aus-gerichtet, was eine ideale Sonnen- und Lichteinstrahlung ermöglicht und auf der Hauptwohnseite eine ruhige Innen-hofsituation ergibt. Die Fassadengestal-tung erfolgt im Einklang nach den Vor-gaben des Ortsbildschutzes (das Objekt

befindet sich im Ortskern) mit Sattel-dach und einem ruhigen, verputzten Hauptkörper, kombiniert mit holzver-kleideten Annexbauten, die als moder-ne Gestaltungselemente in Erscheinung treten. Wie Edi Wiederkehr seitens der Bauleitung (Haus + Plan Architektur, Würenlingen) ausführte, wurden bei der Auftragsvergabe bewusst mehrheitlich regionale Handwerksbetriebe berück-sichtigt. Die neuen, familienfreundlichen Wohnungen werden auf Frühling 2015 bezugsbereit sein.

Wohnen im Zentrum des Eichelndorfes

WürenlingenDorfbibliothek: Während den Frühlings-ferien ist die Bibliothek am Samstag, 5. und 12. April, geschlossen. Dies gilt auch vom Karfreitag, 18. April, bis Oster-montag, 21. April. Während der Woche gelten die normalen Öffnungszeiten. Es ist jedoch jederzeit möglich, ein E-Book auszuleihen unter www.bibliothek-wue-renlingen.ch.

Baubewilligungen: Nermin Gashi, Wü-renlingen, Ausbau Dachstock, Einbau von vier Zimmern und Bad, Endinger-strasse 47; Schweiz. Eidgenossenschaft, vertreten durch Paul Scherrer-Institut PSI, Abteilung Immobilien und Betrieb, Würenlingen, Umnutzung Formbeton-halle (Mietobjekt)/Einbau Brandmelde-anlage, Formbetonhalle Ost; Coop Ge-nossenschaft, Direktion Trading, Scha-fisheim, Lagererweiterung, Coop Bau + Hobby, Würenlingen, Industriestrasse 23; Forim Hoxha, Würenlingen, Einbau Ga-

ragentor, Althau 2; Tanja Lendzian-Erni, Würenlingen, Reklamebewilligung, Hal-denweg 33.

Sperrung: Die Kantonsstrasse K286 (Wü-renlingen–Tegerfelden) wird für den Bau der Hangsicherung und die erste Etappe der Randleitmauer vom Ortsende Teger-felden bis zur Burgruine vom Montag, 7. April, bis Freitag, 27. Juni, für jeglichen Verkehr gesperrt. Es besteht eine signali-sierte Umleitung. Die Sperrung der Kan-tonsstrasse K286 ist infolge der engen Platzverhältnisse aus Sicherheitsgründen zwingend und bringt für alle Verkehrs-teilnehmenden Vorteile: Einerseits kann das Departement Bau, Verkehr und Um-welt die Arbeiten in kürzerer Zeit mit ei-ner hohen Qualität ausführen lassen, an-dererseits profitieren die Strassenbenüt-zer von einer kürzeren Behinderungszeit. Die zweite Etappe der Randleitmauer wird ab 22. September 2014 ausgeführt. Das Departement Bau, Verkehr und Umwelt bittet die Verkehrsteilnehmer

um Nachsicht für die unvermeidlichen Behinderungen und dankt für das Ver-ständnis.Tagesstrukturen: Claudia Brechbühler, Würenlingen, hat ihre Stelle als Betreue-rin der Tagesstrukturen per 30. Juni ge-kündigt. Ihr wird für ihren Einsatz herz-lich gedankt.Lehrstelle: Der Gemeinderat hat Noah Bühler, Basel, als neuen Lernenden des Gemeindeforstamtes gewählt. Er wird im August 2014 mit der Ausbildung be-ginnen.

Meldepflicht: Alle, die Wohnraum ver-mieten oder verwalten, sind gebeten, ein-, um- und wegziehende Personen in-nert zwei Wochen der Einwohnerkont-rolle zu melden. Es sind auch Umzüge innerhalb eines Gebäudes meldepflich-tig. Die Einwohnerkontrolle stellt auf Wunsch gerne eine Vorlage für die Mel-dungen zur Verfügung. Eine telefonische Meldung oder eine kurze Benachrichti-gung per E-Mail reicht ebenfalls aus.

Gemeindenachrichten

WÜRENLINGEN – Einer Patrouille der Schweizer Grenzwache fiel am Mitt-woch, zirka um 11.50 Uhr, in Würenlin-gen ein Opel Astra mit spanischen Kont-rollschildern auf, welcher in der Nähe ei-nes Einkaufszentrums parkiert war. Das mit drei Personen besetzte Auto wurde einer eingehenden Kontrolle unterzo-gen. Die Insassen wiesen sich mit arme-nischen Ausweispapieren aus und dürf-ten in Spanien einen Wohnsitz haben. Im Fahrzeug führten die drei mutmass-lichen Kriminaltouristen – zwei Männer

im Alter von 32 und 33 Jahren, eine Frau im Alter von 27 Jahren – kosmetische Produkte mit, die aus einem Diebstahl stammen dürften. Der Wert der Waren beträgt mehrere hundert Franken. Zu-dem trug eine Person auffällige Unter-bekleidung, die für das Begehen von La-dendiebstählen geeignet ist. Zur Durch-führung weiterer Ermittlungen und Klärung begangener Straftaten wurden alle drei Tatverdächtigen der Kantons-polizei Aargau übergeben und vorläufig festgenommen.

Verdächtig viel Kosmetika im Auto

EhrenbürgerinOBERSIGGENTHAL (chr) – Der Ein-wohnerrat hat bei seiner Sitzung vom Donnerstag Liliane Juchli einstimmig zur Ehrenbürgerin ernannt. Die 1933 in Nussbaumen als Klara Ida Juch-li geborene Ordensschwester ist Be-gründerin des ersten Pflegefachlehr-buches im deutschsprachigen Raum. Ihr 1969 erstmals erschienenes Lehr-buch wurde über eine Million Mal verkauft und ist auch in holländischer und italienischer Sprache erschienen. Am 10. April laden Gemeinde und Spitex-Verein zur Vorführung des Films «Leiden schafft Pflege» im Ge-meindesaal ein, bei der Liliane Juchli persönlich anwesend sein wird.

Senioren-MittagstischWÜRENLINGEN – Am Donnerstag, 10. April, um 11.30 Uhr, treffen sich die Senioren zum gemeinsamen Mittages-sen im Restaurant Bären. Neue Gesich-ter sind herzlich willkommen. Für eine Mitfahrgelegenheit melde man sich bei Christina Meier, Telefon 056 281 20 51.

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24. Jul 2013

(BV) Brennstoffzellen treiben heute schon die Elektromotoren

moderner Postautos an. Jetzt kommen sie auch in den SBB Minibars

zum Einsatz. Die Bahn testet die neue Technologie ab dem heutigen

24. Juli in einem einmonatigen Pilotversuch auf der Strecke

Zürich‐Bern. Die Bahnreisenden spüren die Neuerung im Gaumen:

Neu können sie auch frisch zubereiteten Cappuccino oder Latte

Macchiato trinken.

„Kaffee! Tee! Gipfeli!“ Der Servicemitarbeiter öffnet die Schiebetür und ziehtdie voll bepackte Minibar mit Getränken und Snacks hinter sich her. In derAblage reihen sich Kägi-fret, Sandwich und Chips. Oder eine Getränkedoseunten aus der Schublade? Die meisten Bahnreisenden nehmen dann doch liebereinen Kaffee oder einen Espresso, vielleicht noch ein Gipfeli. Der Stewardsteckt eine Lavazza-Kapsel in die Maschine, die oben auf der Minibar thront, dieheisse Brühe rinnt in den Papierbecher. Duftender Kaffee, der Tag ist erst malgerettet.

Fast die Hälfte ihres Umsatzes machen die SBB Minibars mit dem Verkauf vonKaffeegetränken. Bis vor einigen Jahren mussten sich Bahnreisende mitPulverkaffee begnügen, der mit heissem Wasser aus der Thermoskanneaufgegossen wurde. Seit 2007 kommt der Kaffee aus der elektrisch betriebenenKaffeemaschine. Den Strom zum Betrieb stammt aus einem Akku, der im Bodender Minibar untergebracht ist, eine Stromladung reicht für 50 bis 60 Kaffees.Etwa soviel Kaffees, wie an einem müden Morgen auf der Fahrt zwischen Zürichund Bern geordert werden.

Mehr Leistung für den MilchschaumDoch der moderne Pendler trinkt nicht mehr einfach Kaffee. Heute liegenCappuccino und Latte Macchiato im Trend. Auf diesen Trend reagiert nun auchelvetino, die 100prozentige SBB-Tochter, die für den Betreib der Minibars undder Speisewagen verantwortlich ist. Doch die modischen Neulinge stellen höhereAnforderungen an die Herstellung, denn die schicke Haube aus Milchschaummuss mit Dampf aufgeschäumt werden, und das braucht zusätzliche Energie. EinKaffee ist mit 450 Watt erhitzt, modische Kaffee-Milch-Getränke brauchen dasDoppelte. Soviel Leistung zum Betrieb der Kaffeemaschine stellenherkömmliche Akkus aber nicht zur Verfügung, sollen sie auf einer Minibar Platzfinden, nicht zu schwer wiegen und genügend Energie speichern, um sie nichtallzu oft wechseln zu müssen.

Sehr ähnlich wie AkkusDaher testet elvetino jetzt Minibars mit der leistungsstärkeren Brennstoffzellen-Technologie. Auf der Grundlage des Feldtests werden die SBB anschliessenddarüber entscheiden, ob sie die neue Minibar dann auf Schweizer IC- undEC-Verbindungen einsetzen. Brennstoffzellen liefern Strom für den Betrieb derKaffeemaschine, gleich wie die bisher verwendeten Akkus. Trotz deseigenwilligen Namens, funktionieren Brennstoffzellen im Prinzip sehr ähnlichwie Akkus: In beiden Fällen stammt der Strom aus einer elektrochemischenReaktion. Im Akku reagieren in der Regel feste Stoffe miteinander, bei derBrennstoffzelle der neuen Minibar sind es gasförmige Stoffe, nämlichWasserstoff und Sauerstoff. Bei der Reaktion der beiden Stoffe in derBrennstoffzelle – sie ist etwa halb so gross wie eine Autobatterie – entstehtelektrischer Strom. Der einzige 'Abfall' ist – Wasser. Der zum Betrieb nötigeSauerstoff kommt aus der Umgebungsluft. Der Wasserstoff wird in einemSpeicher mitgeführt, der im Boden der Minibar versteckt ist. Ist der Speicherleer, wird ein neuer eingesetzt, und der leere Speicher wird zum elvetino-Sitzin der Nähe des Zürcher Hauptbahnhofs gebracht, wo er wieder aufgefüllt wird.

http://www.ee-news.ch/de/article/print/26921

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Netzunabhängige StromproduktionEntwickelt hat das neue Energiesystem die Firma CEKAtec AG in Wattwil (SG) inKooperation mit der Berner Fachhochschule für Technik und Informatik, BFH-TIBiel. Ausgangspunkt bildete eine mobile, also netzunabhängig funktionsfähigeBrennstoffzelle, die vom Paul Scherrer Institut in Villigen (AG) und der ETHZürich entwickelt worden war. CEKAtec hat die Brennstoffzelle mitUnterstützung des Bundesamts für Energie (BFE) und der Kommission fürTechnologie und Innovation (KTI) für den Einsatz in der Minibar angepasst undindustrialisiert. Die Brennstoffzellen-Technologie geniesst zur Zeit grosseAufmerksamkeit, da sie eine dezentrale Stromproduktion erlaubt.

Niedertemperatur-BrennstoffzelleIm Fall der Minibar kommt eine Niedertemperatur-Brennstoffzelle zurAnwendung, die bei Betriebstemperaturen von 20 bis 70 Grad arbeitet. DasBrennstoffzellensystem besteht aus einem Stapel von 32 Zellen, jeweils 8 x 8cm gross und 4 mm dick. Brennstoffzellen haben die Fähigkeit,Wasserstoffatomen das Elektron zu stibitzen, woraus ein elektrischer Stromresultiert. Jede der 32 Brennstoffzellen verfügt über eine Leistung von 20 Watt,insgesamt also 640 Watt Nennleistung. Da die Brennstoffzelle einenEigenverbrauch (für Pumpen, Ventile usw.) von ca. 80 Watt hat, stehen netto560 Watt zur Verfügung. Das ist für die neue SBB Minibar eigentlich zu wenig,denn die Kaffeemaschinen brauchen ca. 1500 Watt. Damit zum Kaffeekochengenug Strom zur Verfügung steht, hilft ein elektrischer Zwischenspeicher. Dieserwird immer wieder aufgeladen, wenn gerade kein Kaffee gebraut wird.

Knapper Platzverhältnisse„Die grösste technische Herausforderung bei der Entwicklung desEnergiesystems für die neue Minibar war, mit dem knappen Platzauszukommen“, sagt Dr. Marco Santis, Projektleiter bei der Firma CEKAtec.Schliesslich müssen auf dem schmalen Wägelchen nicht nur die Kaffeemaschine,Flaschen, Dosen und Snacks Platz finden, sondern auch die Brennstoffzelle undder zugehörige Behälter, der den Wasserstoff für deren Betrieb enthält. Beidem Behälter handelt es sich nicht um eine Gasflasche, sondern um ein Modulvon der Grösse einer Schuhschachtel. Das Speichermodul hat den Vorteil, dassder Wasserstoff nicht unter hohem Druck steht wie in einer Gasflasche (also 200bis 300 bar), sondern nur unter einem mässigen Druck von wenigen bar(entspricht dem Druck in einem aufgepumpten Veloschlauch). Technischgesehen ist das Modul ein Metallhydrid-Speicher – darin wird der Wasserstoff ineiner Metalllegierung (Nickel und ein Gemisch aus sogenannten Seltenen Erden)gespeichert.

Eine Füllung des Wasserstoffspeichers ergibt 120 EspressosDieser Speicher dürfte von der Öffentlichkeit – wegen des geringen Drucks –besser akzeptiert werden als Gasflaschen. Er ist mit 35 x 26 x 8 cm Volumensogar noch etwas kleiner als die bisher verwendeten Akkus und mit 12Kilogramm nur gut halb so schwer (wobei für einen fairen Vergleich allerdingsauch das nicht unerhebliche Gewicht der Brennstoffzelle einbezogen werdenmuss). In dem Speichermodul hat 1 NormkubikmeterWasserstoffgas Platz, waseinem Gewicht von 80 Gramm Wasserstoff entspricht; der grösste Teil desGewichts entfällt auf das für die Speicherung erforderliche Metall. EineSpeicherfüllung Wasserstoff liefert ca. 1,5 kWh Strom; die neue Kaffeemaschinemit einem Durchschnittsverbrauch von 1 kW kann also – nonstop – anderthalbStunden betrieben werden, was für 120 Espressos (oder 60 Cappuccinos) reicht.Die Abwärme der Brennstoffzelle wird übrigens teilweise dem Speicherzugeführt; das hilft, seine Leistungsfähigkeit zu erhalten.

Quantensprung im Bahncatering-GeschäftMichelangelo La Malfa, stellvertretender CEO bei elvetino und Projektleiter derneuen Minibar, spricht nach mehrjähriger Entwicklungszeit von einem„Quantensprung im Bahncatering-Geschäft“: „Dank der Brennstoffzellen könnenwir eine Kaffeemaschine auf der Minibar platzieren, die alle Kaffee-Milch-Produkte herstellt, aber auch heisse Schokolade mit richtiger Milch.“ DasCatering-Unternehmen der SBB erwartet von der in Technik und Designmodernisierten Minibar ein Umsatz-Plus bei den Kaffeeprodukten und – natürlich– von Milchschaum verwöhnte, zufriedene Bahnkunden.

Zwei InnovationenIn der neuen SBB Minibar stecken zwei bemerkenswerte technische Innovationen'made in Switzerland'. Die erste betrifft die Luftbefeuchtung. EineBrennstoffzelle braucht – um effizient zu arbeiten – einen gewissenWassergehalt (genauer: Feuchtigkeit). Diese Feuchtigkeit wird üblicherweisedurch einen eigens eingebauten Befeuchter erzeugt. Nachteil dieser Lösung: Dieexterne Komponente verkompliziert das System und verbraucht zusätzlicheEnergie. Um diese Nachteile zu vermeiden, erfolgt die Luftbefeuchtung bei derSystemlösung von CEKAtec intern in jeder einzelner Brennstoffzelle, also ohne

http://www.ee-news.ch/de/article/print/26921

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Pascal @ 25. Jul 2013 08:30

Einbau eines externen Befeuchters. Für die Befeuchtung wird das Wasserverwendet, das bei der elektrochemischen Reaktion als 'Abfallprodukt' entsteht.

Eine zweite Innovation betrifft die sogenannten Bipolarplatten, die dieeinzelnen Brennstoffzellen nach oben und unten abschliessen und die Aufgabehaben, die Reaktionspartner (Wasserstoff, Sauerstoff) über die Zelle zuverteilen und den entstehenden Strom abzuführen. In der Brennstoffzelle derSBB Minibar werden die Bipolarplatten untereinander mit flexiblen Graphitfolienabdichtet. Der Vorteil: Die Montage der Brennstoffzelle wird erleichtert, undwenn eine einzelne Zelle defekt ist, kann sie mühelos ausgetauscht werden. DieGraphitfolie hilft zudem, als Kühlrippe verlängert, beim Abführen derProzesswärme mittels gewöhnliche Ventilatoren.

Tiefere BetriebskostenCEKAtec geht davon aus, dass die Brennstoffzelle in der Minibar tiefereBetriebskosten verursachen wird als die bisher verwendeten Akkus. Jeder Akkumuss nach Ablauf seiner Lebensdauer als ganzer ersetzt werden, was miterheblichen Ersatzkosten einhergeht. Bei der Brennstoffzelle dagegen müssenjeweils nur die Verschleissteile ersetzt werden. „Aufgrund unsererBerechnungen gehen wir davon aus, dass unsere Brennstoffzellenlösung nach ca.18 bis 24 Monaten günstiger ist. Diese Erwartung muss sich nun im Alltagsbetriebbestätigen“, sagt Dr. Marco Santis.

FunktionsschemaDie Illustration links zeigt den Aufbau einer einzelnen Brennstoffzelle. Der mitMEA (engl. Membrane-Electrode-Assembly; dt. Membran-Elektroden-Einheit)bezeichnete Mittelteil bildet das eigentliche Herzstück: Hier läuft dieelektrochemische Reaktion ab, die aus Wasserstoff und Sauerstoff elektrischenStrom, Wasser und Wärme erzeugt. Dieser Mittelteil wird oben und unten durcheine Bipolarplatte (bestehend aus zwei Fluss-Feld-Platten) abgeschlossen. DieFluss-Feld-Platten haben eine doppelte Funktion: Sie verteilen dieReaktionspartner (Wasserstoff, Sauerstoff) gleichmässig über die gesamteBrennstoffzelle, und sie führen den elektrischen Strom ab.

©Text: Benedikt Vogel, im Auftrag des Bundesamts für Energie BFE

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Sehr gute Zusammenfassung, Erklärung!Vielen Dank, für das auf den "Punkt" bringen der doch komplexenzusammenhänge!

http://www.ee-news.ch/de/article/print/26921

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218 Schweizer Eisenbahn-Revue 5/2014

Neue Minibar im Einsatz

Ein Cappuccino oder eine heisse Schoko-lade mit Milchschaum von der Minibar – dasverkaufen die Elvetino-Stewards seit 7. Aprilin einigen IC-Zügen zwischen Zürich undBern. Auf dieser Strecke rollen die erstenneuen Minibars, deren KaffeemaschineHeissgetränke mit frischer Milch zubereitenkann; ausserdem werden die Waren deutlichansprechender präsentiert als bisher. In denbeiden IC 2000 mit Starbucks-Wagen – der

zweite soll ab Anfang Mai rollen – wird eineangepasste Variante der neuen Minibar zumEinsatz kommen.

Die Energie für die Kaffeemaschine lieferteine kleine Speicherbatterie, die über eineBrennstoffzelle versorgt wird. Batterie undBrennstoffzelle, an deren Entwicklung dieBerner Fachhochschule in Biel massgeblichbeteiligt war, sind im Bodenbereich des inbeladenem Zustand rund 120 Kilo schwe-ren Fahrzeugs untergebracht. Nach etwa120 Kaffees oder 60 Cappuccinos muss der Wasserstoffspeicher ausgetauscht wer-den. Bis Ende Jahr sollen alle 100 Mini-bars durch das neue Modell ersetzt sein; fürdie abzulösenden „Wägelchen“ interessiertsich unter anderem die Spanische Staats-bahn.

Die SBB haben erkannt, dass die Verläss-lichkeit des Verpflegungsangebots in letzterZeit ungenügend war. Sie wollen deshalb(wieder) garantieren, dass sämtliche IC-,ICN- und EC-Züge mindestens von 6.30 bis19.00 Uhr ein Verpflegungsangebot – Spei-sewagen, Bistro oder Minibar – aufweisen.Speisewagen sind grundsätzlich mindestensbis 21 Uhr geöffnet. Die wenigen IR-Linienmit Minibar-Service (Luzern – Zürich, Luzern– Bern – Genève, Basel / Zürich – Locarno)werden, anders als die diesbezüglich verwir-rend formulierte SBB-Mitteilung vermutenlässt, neu systematisch bedient: auf denbeiden erstgenannten Strecken alle Züge,am Gotthard alle Züge von April bis Oktoberan Wochenenden (Freitag bis Sonntag) aufder ganzen Strecke.

In die ICN werden die Minibars nicht mehrzurückkehren, dafür sind bei Doppelkompo-sitionen stets beide Speisewagen geöffnet.Mit dieser Konzeptänderung ist der Umsatzin den betroffenen Zügen um 15 Prozent gestiegen. (mr)

Die neue SBB-Minibar wird geschoben und nichtmehr gezogen. In der Stele unterhalb des Schrift-zugs „Minibar“ ist der Milchvorrat in Form handels-üblicher Getränkekartons versteckt (Foto: SBB).

Internet-Publikation mit Genehmigung des Verlags Minirex AG