Wasserstoff ist einer der Hoffnungsträger der Zukunft. Um das Gas in elektrischen Strom umzuwandeln und diesen etwa für Automotoren nutzen zu können, kommen Brennstoffzellen zum Einsatz. In mobilen Anwendungen wie in PKW, Bussen und LKW sind dies vor allem Polymereelktrolytmembran-Brennstoffzellen.
Ihr Systemwirkungsgrad bestimmt, wie hoch die Reichweite des Fahrzeugs ist. Die Erfindung aus der Universität Duisburg-Essen kann die Effizienz von Brennstoffzellen erheblich steigern: Zur Gewinnung von elektrischer Energie aus komprimiertem Wasserstoffgas werden zwei Turbinen und zwei Wärmetauscher genutzt. Der Wärmetauscher wird hinter die Turbine geschaltet und kann so dessen Abwärme aus den Abgasen nutzen – das stark abgekühlte Wasserstoffgas kann damit wieder erwärmt und der Druck des Wasserstoffgases erhöht werden, was die Effizienz und den Gesamtwirkungsgrad des Systems deutlich steigert. Auch eine Kombination aus mehreren in Reihe geschalteten Turbinen und Wärmetauschern (Systemmodul) zwischen dem Wasserstoffspeicher und der Brennstoffzelle ist möglich.