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| − | ==Direkt-Methanol-Brennstoffzellen (DMFC)== | + | ==Überschrift== |
| − | '''Direkt-Methanol-Brennstoffzellen''' (kurz '''DMFC''', engl. ''Direct Methanol Fuel Cell'') sind eine spezielle Art von Brennstoffzellen, die Methanol direkt – also ohne vorherige Umwandlung in Wasserstoff – chemisch in elektrischen Strom umwandeln. Sie gelten als eine der praktischsten und einfachsten Brennstoffzellen-Technologien für den Alltag und für autarke Anwendungen.
| + | Inhalt |
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| − | Im Gegensatz zu klassischen Wasserstoff-Brennstoffzellen braucht man bei DMFC keinen teuren und aufwendig zu lagernden Wasserstoff, sondern kann ganz normal flüssiges Methanol (Methylalkohol) verwenden – das ist leichter zu transportieren, sicherer zu lagern und viel einfacher zu handhaben.
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| − | '''Siehe:''' [[Alternativer Kraftstoff Methanol]], [[Direkt-Methanol-Brennstoffzellen (DMFC)]]
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| − | == Wie funktioniert eine DMFC – ganz einfach erklärt ==
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| − | [[Datei:AEE Schema Brennstoffzelle Jan23.jpg|AEE Schema Brennstoffzelle|400px|right]]
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| − | Eine DMFC besteht im Prinzip aus drei Schichten:
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| − |
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| − | 1. '''Anode''' (Minuspol)
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| − | Hier wird das Methanol mit Wasser gemischt und an einem Katalysator (meist Platin oder Platin-Ruthenium) oxidiert. Dabei entstehen:
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| − | * Kohlendioxid (CO₂)
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| − | * Protonen (H⁺)
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| − | * Elektronen
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| − | Die Elektronen fließen durch den äußeren Stromkreis → das ist der elektrische Strom, den wir nutzen können.
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| − |
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| − | 2. '''Elektrolyt-Membran''' (meist Nafion)
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| − | Eine dünne Kunststofffolie, die nur Protonen (H⁺) durchlässt, aber keine Elektronen und möglichst wenig Methanol. Die Protonen wandern zur Kathode.
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| − |
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| − | 3. '''Kathode''' (Pluspol)
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| − | Hier reagieren die Protonen mit Sauerstoff (aus der Luft) und den durch die Membran gekommenen Elektronen zu reinem Wasser.
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| − | **Gesamtreaktion (vereinfacht):**
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| − | CH₃OH + 1½ O₂ → CO₂ + 2 H₂O + elektrische Energie
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| − | Das Schöne: Es entsteht nur Wasser und CO₂ – und wenn das Methanol aus erneuerbaren Quellen (grünes Methanol) kommt, ist der Betrieb sogar klimaneutral.
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| − | == Vorteile von DMFC – warum sind sie so interessant? ==
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| − | * Methanol ist **flüssig** bei Raumtemperatur → kein Druckbehälter nötig wie bei Wasserstoff
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| − | * Sehr '''einfache Kraftstoff-Handhabung''' – kann in normalen Kanistern transportiert und gelagert werden
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| − | * Hohe '''Energiedichte von Methanol''' (mehr Energie pro Liter als Wasserstoff)
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| − | * Geeignet für kleine bis mittlere Leistungen (5–500 Watt) → ideal für:
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| − | * Camping, Wohnmobile
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| − | * Notstromaggregate
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| − | * Portable Ladegeräte
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| − | * Drohnen
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| − | * Sensoren und Messstationen im Off-Grid-Betrieb
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| − | <br>
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| − | * skalierbar für PKWs und Kleintransporter
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| − | * Keine Geräusche, kaum Vibrationen, keine beweglichen Teile
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| − | * Keine Abgase am Einsatzort außer Wasser und etwas CO₂
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| − | == Nachteile und aktuelle Herausforderungen ==
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| − | * Der '''Wirkungsgrad''' liegt meist nur bei 25–40 % (deutlich besser als Ottomotor, aber schlechter als reine Wasserstoff-Brennstoffzellen)
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| − | * '''Methanol-Crossover:''' Etwas Methanol sickert durch die Membran zur Kathode → das verringert den Wirkungsgrad und kann die Kathode vergiften
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| − | * Braucht '''teure Katalysatoren''' (viel Platin oder Platinlegierungen)
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| − | * Langsame Reaktion → braucht oft etwas höhere Temperaturen (60–90 °C)
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| − | * Noch relativ '''teuer''' und nicht in Massenproduktion
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| − | * CO₂-Emissionen beim Betrieb (wenn nicht grünes Methanol verwendet wird)
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| − | == Wo stehen wir heute (Stand 2026)? ==
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| − | DMFC sind keine Zukunftstechnologie mehr – sie werden bereits in Serie produziert, vor allem für:
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| − | * Portable Ladegeräte (z. B. für Soldaten, Katastrophenschutz)
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| − | * Freizeit- und Camping-Anwendungen (z. B. Efoy, SFC Energy)
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| − | * Kleine Notstromsysteme
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| − | * Hybrid-Systeme (DMFC als Range-Extender für Elektrofahrzeuge)
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| − |
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| − | Viele Forscher arbeiten intensiv daran, die Membranen zu verbessern, weniger Platin zu brauchen und den Crossover zu reduzieren. Die Technik wird immer günstiger und effizienter.
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| − | == Fazit ==
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| − | Direkt-Methanol-Brennstoffzellen sind eine der realistischsten Möglichkeiten, **flüssigen, lagerfähigen Kraftstoff** in sauberen Strom umzuwandeln – ohne laute Motoren und ohne komplizierte Wasserstoff-Infrastruktur.
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| − | Wer in einer autarken Situation (Hütte, Boot, Van, Bug-Out-Location) leise und zuverlässig Strom braucht, sollte DMFC definitiv auf dem Schirm haben – besonders in Kombination mit selbst hergestelltem grünem Methanol.
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| − | == DIY-Ansätze: Kann man eine DMFC selbst bauen? ==
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| − | Direkt-Methanol-Brennstoffzellen klingen ideal für Autarkie: Flüssiger Brennstoff, leise, effizient. Aber **echte, leistungsfähige DMFC selbst zu bauen** ist für Privatpersonen fast unmöglich – die Technik erfordert hochpräzise Materialien, teure Katalysatoren und spezielle Laborausrüstung. Voll funktionsfähige Systeme (wie Efoy oder SFC Energy) kosten mehrere Tausend Euro und basieren auf jahrelanger Industrieentwicklung.
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| − | Trotzdem gibt es spannende **DIY- und Experimentier-Ansätze**, die den Prinzip helfen zu verstehen oder kleine Demonstratoren zu bauen. Diese erzeugen meist nur Milliwatt bis wenige Watt und dienen vor allem dem Lernen.
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| − | === 1. Der einfachste Einstieg: „Band-Aid-Fuel-Cell“ (Pflaster-Brennstoffzelle) ===
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| − | Ein Klassiker aus dem Jahr 2008 (Make Magazine / Gavin D.J. Harper):
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| − | - Kaufe eine fertige **MEA** (Membrane Electrode Assembly) für DMFC (z. B. bei FuelCellStore.com, ca. 50–150 € für kleine Stückzahlen).
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| − | - Schneide sie zurecht.
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| − | - Klebe sie zwischen zwei Edelstahl-Gaze-Stücke (Insektenschutzgitter als Stromableiter).
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| − | - Fixiere alles mit **Pflasterstreifen** (daher der Name).
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| − | - Fülle 3 % Methanol-Wasser-Lösung (aus Apotheke oder selbst mischen) auf die Anodenseite.
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| − | - Die Kathode bleibt offen zur Luft.
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| − |
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| − | **Ergebnis**: Du siehst oft 0,3–0,7 Volt bei wenigen Milliampere – genug, um eine LED schwach leuchten zu lassen.
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| − | Super zum Verstehen der Prinzipien, aber keine echte Nutzleistung.
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| − |
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| − | === 2. Mit fertiger Hardware: Micro-DMFC-Bau mit Testzellen-Kits ===
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| − | Viele Anbieter (z. B. FuelCellStore, Horizon Educational) verkaufen **DMFC-Hardware-Kits** oder Einzelkomponenten:
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| − | - **Nafion-Membran** (z. B. Nafion 117 oder 212)
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| − | - Vor-katalysierte Elektroden (Carbon-Papier mit Platin/Ruthenium)
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| − | - Endplatten, Dichtungen, Flow-Fields
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| − | - Zusammenbau mit Schrauben und Klemmen
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| − | Schritte (vereinfacht):
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| − | # Membran aktivieren (in heißer H₂O₂- und Säurelösung baden).
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| − | # MEA hot-pressen (bei 120–140 °C und Druck).
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| − | # In eine Testzelle einbauen (ähnlich wie ein Sandwich).
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| − | # Methanol-Lösung (1–2 mol/l) pumpen oder tropfen, Luftzufuhr.
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| − |
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| − | **Leistung**: Bei kleinen 1–5 cm² Zellen oft 50–200 mW/cm² möglich – aber nur mit Präzision und teuren Teilen (Gesamtkosten schnell 500–2000 €).
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| − | Viele Tutorials auf YouTube oder FuelCellStore-Blogs zeigen das.
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| − | === 3. Extrem einfache Demonstrationsmodelle (keine echte DMFC) ===
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| − | Manche basteln mit Alternativen:
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| − | * Agar-Agar- oder Salzbrücken-Membran + Kohle-Elektroden + Methanol → aber das ist eher eine galvanische Zelle, keine echte Brennstoffzelle.
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| − | * Microbial Fuel Cells (mit Bakterien und Schlamm) – erzeugen winzige Ströme, aber nicht mit Methanol.
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| − |
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| − | Diese sind günstig (unter 50 €), aber haben nichts mit professioneller DMFC zu tun.
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| − |
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| − | === Realistische Einschätzung für Autarkie ===
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| − | * **Voll-DIY ohne gekaufte MEA/Katalysatoren** → derzeit nicht machbar (Platin/Ruthenium selbst auftragen erfordert Vakuum-Beschichtung, teure Chemikalien und Know-how).
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| − | * **Sinnvoller Weg**: Kaufe eine gebrauchte oder kleine kommerzielle DMFC (z. B. SFC Energy Mini-Module ab ca. 1000–3000 € gebraucht) und baue drumherum (Tank, Pumpe, Regelung).
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| − | * **Zukunft**: Mit 3D-Druck (Flow-Fields), günstigeren Membranen und Open-Source-Designs könnte das in 5–10 Jahren realistischer werden.
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| − |
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| − | Wer experimentieren will: Starte mit einem fertigen MEA + Band-Aid-Setup – das kostet wenig und vermittelt das Gefühl. Für echte Autarkie-Power sind derzeit kommerzielle Systeme + selbst hergestelltes Methanol die bessere Kombination.
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| − | == Fertig kaufbar: Methanol-Brennstoffzellen für Van, Boot oder Hütte ==
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| − | Direkt-Methanol-Brennstoffzellen (DMFC) kann man **fertig und einsatzbereit** kaufen – vor allem von deutschen Herstellern. Der Marktführer ist **SFC Energy AG** mit der Marke '''EFOY'''. Diese Systeme sind speziell für Freizeit- und Off-Grid-Nutzung entwickelt: leise, vibrationsfrei, wetterunabhängig und vollautomatisch (laden die Batterie bei Bedarf nach). Betrieben werden sie mit sicheren '''Methanol-Tankpatronen''' (ähnlich wie Gasflaschen, einfach nachzukaufen).
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| − |
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| − | === EFOY-Serie für Van, Boot und Hütte (Freizeitbereich) ===
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| − | Die kompakten Modelle eignen sich perfekt für Wohnmobile, Camper-Vans, Segel-/Motorboote oder Garten-/Berghütten. Sie sind leicht (ca. 6,5 kg), platzsparend und erzeugen 40–125 W Dauerleistung – genug für Beleuchtung, Kühlschrank, Pumpe, Handy-Laden etc. (oft in Kombination mit Solar + Lithium-Batterie als Hybrid-System).
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| − |
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| − | Aktuelle Modelle (Beispiele, Preise ca.-Angaben 2026, je nach Händler und Set):
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| − | * '''EFOY 80 BT''' (New Generation): ca. 40 W → 2.500–3.100 €
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| − | * '''EFOY 150 BT''' (New Generation): ca. 75–125 W → 3.000–5.000 €
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| − |
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| − | '''Vorteile für autarke Nutzung:'''
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| − | * Monatelange Autarkie mit wenigen Patronen (z. B. 5–10 Liter Methanol = mehrere kWh)
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| − | * Kein Lärm, kein Gestank wie bei Benzin-Generatoren
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| − | * Automatische Regelung per integriertem Laderegler
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| − | * Kompatibel mit 12/24 V-Systemen
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| − |
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| − | === EFOY Pro-Serie (stärker, für anspruchsvollere Hütten oder Hybride) ===
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| − | Für größere Hütten, längere Autarkie oder wenn mehr Power nötig ist (bis 500 W):
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| − | * '''EFOY Pro 900/1800/2800''': 42–125 W, kompakt (ca. 7–8 kg)
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| − | * Höhere Modelle (z. B. Pro 12000 Duo): bis 500 W, eher stationär
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| − |
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| − | Preise für Pro-Modelle liegen meist über 5.000 € (oft auf Anfrage, mit Beratung und Installation).
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| − |
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| − | === Andere Anbieter ===
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| − | * '''SIQENS Ecoport'''-Serie (Ecoport 800/1500): 500–1.500 W, eher für stationäre Off-Grid-Hütten oder Hybrid-Systeme. Preise auf Anfrage (keine Standard-Preisliste im Einzelhandel, eher Projektgeschäft).
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| − |
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| − | === Wo in Deutschland kaufen? ===
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| − | * Direkt über [https://www.my-efoy.com/ my-efoy.com] oder [https://www.efoy-pro.com efoy-pro.com] (Modellberater + Händlersuche per PLZ)
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| − | * Fachhändler (Camping/Marine/Off-Grid):
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| − | * SVB (svb.de) – stark im Boot-Bereich
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| − | * TOPLICHT (toplicht.de) – Marine-Spezialist
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| − | * Fritz Berger (fritz-berger.de) – Wohnmobil/Camping
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| − | * Conrad (conrad.de) – teilweise verfügbar
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| − | * Weitere: Reimo, Compass24, Yachtzubehör-Shops oder lokale EFOY-Händler (über Dealer-Suche auf der Website finden)
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| − | * Gebraucht: Kleinanzeigen.de (z. B. EFOY Comfort 80 ab ca. 350 €, aber Zustand prüfen!)
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| − | **Tipp für Autarkie**: Starte mit einem EFOY 80/150 BT + Lithium-Batterie + Solar für Van/Boot/Hütte – das ist die bewährteste Kombi (über 75.000 verkaufte Einheiten weltweit). Methanol-Kartuschen gibt's bei denselben Händlern oder Tankstellen (ADR-zertifiziert).
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| − | === Vergleich der beliebtesten Modelle (Stand 2026) ===
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| − | Die folgende Tabelle vergleicht die wichtigsten EFOY-Modelle für autarke Anwendungen (Van, Boot, Hütte). Alle arbeiten mit Methanol-Kartuschen, sind 12/24 V-kompatibel und vollautomatisch.
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| − |
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| − | {| class="wikitable sortable" style="text-align:center;"
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| − | |+ EFOY-Modelle im Vergleich
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| − | |-
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| − | ! Modell !! Max. Leistung !! Max. Ladekapazität/Tag !! Gewicht !! Abmessungen (L×B×H) !! Min. empfohlene Batterie !! Geeignet für !! Typische Anwendung
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| − | |-
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| − | | '''EFOY 80 BT''' || 40 W || 80 Ah (bei 12 V) <br>ca. 55–120 Ah/Tag || 6,5 kg || 448 × 198 × 275 mm || 40 Ah || Wochenende / leichter Bedarf || Van, Boot, kleine Hütte – Basics (Licht, Pumpe, Handy)
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| − | |-
| |
| − | | '''EFOY 150 BT''' || 75 W || 150 Ah (bei 12 V) <br>ca. 120–200 Ah/Tag || 6,9 kg || 448 × 198 × 275 mm || 60 Ah || Komforturlaub / mittlerer Bedarf || Van, Boot, Hütte – Kühlschrank, Beleuchtung, Pumpe, Laptop
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| − | |-
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| − | | '''EFOY Pro 2800''' || 125 W || 250 Ah (bei 12 V) <br>bis zu 2800 Wh/Tag || 7,8 kg || 448 × 198 × 275 mm || 80 Ah || Hoher / kontinuierlicher Bedarf || Größere Hütte, Profi-Van, Hybrid-Systeme – mehr Verbraucher, längere Autarkie
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| − | |}
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| − |
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| − | '''Hinweise:'''
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| − | * Alle Modelle: Betriebstemperatur -20 °C bis +40/50 °C, IP21-Schutz, Methanol-Verbrauch ca. 0,9 l/kWh.
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| − | * Preise (ca.-Angaben 2026): EFOY 80/150 BT ab 2.500–5.000 €, Pro 2800 ab 5.000 €+ (je nach Set/Kartuschen; genaue Preise bei Händlern prüfen).
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| − | * Für mehr Autarkie: Kombiniere mit Solar + Lithium-Batterie (z. B. EFOY Li-Serie) und Fuel Manager (bis zu 8 Kartuschen).
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| − |
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| − | Quelle: Offizielle SFC Energy / my-efoy.com / efoy-pro.com (technische Daten 2026).
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| − |
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| − | == Glossar ==
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| − | * '''DMFC''' Direkt-Methanol-Brennstoffzelle (Direct Methanol Fuel Cell) – eine Brennstoffzelle, die Methanol direkt in elektrischen Strom umwandelt, ohne vorherigen Umbau zu Wasserstoff.
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| − | * '''MEA''' Membrane Electrode Assembly – Membran-Elektroden-Anordnung; das zentrale Bauteil der Brennstoffzelle mit Membran, Katalysatoren und Elektroden.
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| − | * '''Nafion''' Eine spezielle Protonenaustausch-Membran (PEM), die in den meisten DMFC verwendet wird – sie lässt nur Protonen (H⁺) durch und blockt Elektronen sowie Methanol weitgehend.
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| − | * '''Methanol-Crossover''' Unerwünschter Durchtritt von Methanol durch die Membran zur Kathode – das reduziert den Wirkungsgrad und kann die Kathode schädigen.
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| − | * '''EFOY''' Markenname der fertigen Methanol-Brennstoffzellen von SFC Energy; es gibt die Freizeit-Serie (EFOY) und die Profi-Serie (EFOY Pro).
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| − | * '''BT''' Bluetooth – steht für Modelle mit App-Steuerung per Smartphone (z. B. EFOY 80 BT oder 150 BT).
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| − | * '''Ah/Tag''' Ampere-Stunden pro Tag – gängiges Maß für die tägliche Ladekapazität der Batterie (bei 12 V entspricht 1 Ah etwa 12 Wh Energie).
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| | <center>CC BY-SA 4.0</center> | | <center>CC BY-SA 4.0</center> |
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| | + | |
| | =ki prompts= | | =ki prompts= |
| | <pre> | | <pre> |
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Objektübersicht
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| Bezeichnung
|
Testobjekt Alpha
|
| Kategorie
|
Prototyp
|
| Wert
|
75
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|
| Bewertung
|
{{#ifexpr: 75 >= 80
|
🔴 Hoch
|
🟢 Normal
}}
}}
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| Beschreibung
|
Ein experimentelles Objekt zur Demonstration einer Infobox mit Logik.
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Alternativer Kraftstoff Methanol
Siehe: EcoFlow – Portable Powerstations, Technikers Energybox, Digitale Kommunikation mit Meshtastic, Volla Phone und Tablet
Digitale Autarkie
Manuelle Waschmaschinen, Analoge-Backups
Edison Batterie, Natrium-Ionen-Akkumulatoren, TEG Termo-elektrischer-Generator, Lada Niva & UAZ-452 Buchanka
Vorlage:Infobox Technik
Links
https://chatgpt.com
https://grok.com
https://x.com
Vorlage neue Beiträge
[[Kategorie:Energie]]
[[Kategorie:Alternativer Kraftstoff]]
[[Kategorie:Chemie]]
[[Kategorie:DIY]]
[[Kategorie:Autarkie]]
[[Kategorie:Experimente]]
[[Datei:Methanol-Designed-by-Freepik.jpg|Designed-by-Freepik|400px|right]]
==Überschrift==
Inhalt
<center>CC BY-SA 4.0</center>
==Videos==
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|-
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====Brennstoffzelle teuer aber gut ====
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====Tanken statt laden! Methanol-Brennstoffzelle ====
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|style="vertical-align:top" |
|style="vertical-align:top" |
<!-- Tabellen ENDE -->
ki prompts
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Aktueller Stand:
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|-
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==== Überschrift (z. B. AB oder AB (Fortsetzung)) ====
;Stichwort
:Kurse, objektive Definition im Enzyklopädie-Stil.
(... ca. 50 Einträge)
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==== Überschrift ====
(... weitere Einträge)
|-
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|style="vertical-align:top" |
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<!-- Tabellen ENDE -->
|}
'''Quellen:'''<br>
Allgemeines enzyklopädisches Wissen; basierend auf etablierten Nachschlagewerken sowie aktuellen Daten Stand Januar 2026.<br>
<br>
'''Datenquelle / Extraktion:'''<br>
Zusammengestellt und formuliert durch Grok (xAI).<br>
<br>
<div style="text-align: right;">
Lizenz: CC BY-SA 4.0 <br>
Erstellt am 02. Januar 2026<br>
'''Band A–AB • Seite X'''
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"Lockpicking" (öffnen von Schlössern & Türen)
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