Das Projekt "Fuel Cell based on-board Power Generation (FCGEN)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Mikrotechnik Mainz e.V. & Co. KG durchgeführt. For truck applications the increasing demand for electrical power when the vehicle stands still has Iead to an increasing need for an onboard electric power generator which operates with high efficiency and very bw emissions. A fuel cell based auxiliary power unit (APU), with a diesel fuel processor is regarded as one of the most interesting options since it combines high efficiency, bw emissions and the use of the same fuel as the main engine. The overall objectives of FCGEN are to devebop and demonstrate a proof-of-concept complete fuel cell auxiliary power unit in a real application, onboard a truck. The APU system consisting of a bow-temperature PEM fuel cell, a diesel fuel processor and necessary balance of plant components will be designed to meet automotive requirements regarding e.g. size, mechanical tolerances, durability etc. High targets are set for energy efficiency and therefore this will significantly lead to emissions reductions and greener transport solutions in line with EU targets. A key point in the project is the devebopment of a fuel processing System that can handle bogistic fuels. A fuel processor consisting of autothermal reformer, desuiphurization unit, water-gas-shift reactor, reactor for the preferential oxidation of CO, will be deveboped. The fuel processor will be deveboped for and tested on standard available bw sulphur diesel fuel both for the Europeari anci US fuel qualities. Another key point is the devebopment of an efficient and reliable control system for the APU, integrated with the truck systems, including both hardware and software modules. In the final demonstration, the fuel cell based APU will be tested on a truck as the first step in a defined plan towards full scale field tests.
Das Projekt "Alterung von Elektroden in NT-PEMFC" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Aufklärung von Degradationsmechanismen in Niedertemperatur-PEM-Brennstoffzellen. Untersuchung der Alterung von Elektroden in Niedertemperatur-Membranbrennstoffzellen mit Hilfe verschiedener wissenschaftlicher Methoden.
Das Projekt "Verbesserung der Eigenschaften sulfonierter Polysulfone für deren Anwendung als protonenleitende Membran in DMFCs und HT-PEM-FCs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Max-Planck-Institut für Festkörperforschung durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, S-PS basierte Membranen mit reduzierter Sprödigkeit und Wasserlöslichkeit herzustellen, ohne dabei auf die vorteilhaften Eigenschaften des reinen S-PS verzichten zu müssen Arbeitsplan in der Orientierungsphase (18 Monate) werden im Rahmen des Verbundes HIPEM die Eigenschaftsänderungen durch Einlagerung funktionalisierter SiO2 Partikel bzw. durch Modifizierung mit silikonbasierten Weichmachern untersucht. Zusammen mit der Charakterisierung bzgl. mechanischer- und Transport-Eigenschaften ausgewählter im Verbund hergestellter S-PS Varianten, sollen auf diese Weise geeignete Optimierungsstrategien identifiziert werden. Diese sollen in der zweiten Projektphase (18 Monate) zusammen mit den Partnern weiter verfolgt werden um am Ende der Laufzeit zu optimierten Membranmaterialien für den Einsatz inDMFCs und HT-PEM-FCs zu gelangen. Das Vorhaben als Bestandteil von HIPEM wird von einem Industriepartner begleitet. Dieser arbeitet z. Z. selber intensiv auf diesem Gebiet und wird natürlich kontinuierlich über die neuesten Ergebnisse informiert werden.
Das Projekt "Teilprojekt 1: PEM-Stack- und Systementwicklung & Evaluierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von inhouse engineering GmbH durchgeführt. Das Hauptziel ist die Entwicklung eines integrativen Systems zur hocheffizienten Nutzung von elektrischer Energie, Wärme- und Kälteenergie bereitgestellt auf Basis von 100% grünem Wasserstoff. Dieses System ist charakterisiert durch: - ein H2-BHKW auf Basis von Niedertemperatur-PEM-Brennstoffzellen (NT-PEM-BZ), - ein H2-basiertes Wärmeerzeugermodul inkl. Brennwertnutzung, - eine leistungselektronische Verbundlösung zur parallelen Nutzung der elektrischen Energie auf AC und DC Level, - eine auf die Anwendung abgestimmte innovative Speicherlösung für thermische und elektrische Energie, - und ein abgestimmtes strahlungsbasiertes Klimatisierungssystem mit Wärmepumpe Das Vorhaben kooperiert mit dem Projekt 'H2-Netz', um spezifische Schnittstellenprobleme der Wasserstoffnutzung in Gebäuden übergreifend zu lösen. Dazu zählen vor allem Fragen zum H2-Gasanschluss (Druckniveau, Qualität, Sicherheit, Odorierung). Im Fokus steht ein modulares Systemdesign für die Stromversorgung und Klimatisierung von Mehrfamilienhäusern und Gewerbeeinrichtungen mit einem durchschnittlichen Grundbedarf von 5 kW elektrischer Leistung. Das System wird modulierbar ausgeführt sein, um den Bedarf des Verbrauchers an thermischer und elektrischer Energie zu decken. Das Konzept beinhaltet neben der parallelen Nutzung von AC und DC Energie eine Klimatisierung des Objektes. Das Projekt besteht aus den folgenden 6 Arbeitspaketen, die mit 6 Meilensteinen unterlegt sind: - AP 1: Konzipierung einer innovativen Hausenergieversorgung mit Wasserstoff - AP 2: Entwicklung des Gesamtenergiemodells für das H2-PEM-Brennstoffzellen-BHKW und optimierter Betriebsstrategien im Anwendungsgebiet/-objekt - AP 3: H2-PEMFC-Stack und Stackmodul - AP 4: Erzeugung von Raumwärme und Warmwasser aus Wasserstoff - AP 5: Leistungselektronik zur parallelen AC/DC Nutzung - AP 6: Validierung der häuslichen Energieerzeugung auf H2-Basis inhouse ist an allen 6 Arbeitspaketen beteiligt.
Das Projekt "Teilprojekt 4: Infrastruktur zur parallelen AC- und DC-Anbindung des Brennstoffzellenstacks" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ENASYS GmbH durchgeführt. Das Hauptziel ist die Entwicklung eines integrativen Systems zur hocheffizienten Nutzung von elektrischer Energie, Wärme- und Kälteenergie bereitgestellt auf Basis von 100% grünem Wasserstoff. Dieses System ist charakterisiert durch: - ein H2-BHKW auf Basis von Niedertemperatur-PEM-Brennstoffzellen (NT-PEM-BZ), - ein H2-basiertes Wärmeerzeugermodul inkl. Brennwertnutzung, - eine leistungselektronische Verbundlösung zur parallelen Nutzung der elektrischen Energie auf AC und DC Level, - eine auf die Anwendung abgestimmte innovative Speicherlösung für thermische und elektrische Energie, - und ein abgestimmtes strahlungsbasiertes Klimatisierungssystem mit Wärmepumpe Das Vorhaben kooperiert mit dem Projekt 'H2-Netz', um spezifische Schnittstellenprobleme der Wasserstoffnutzung in Gebäuden übergreifend zu lösen. Dazu zählen vor allem Fragen zum H2-Gasanschluss (Druckniveau, Qualität, Sicherheit, Odorierung). Im Fokus steht ein modulares Systemdesign für die Stromversorgung und Klimatisierung von Mehrfamilienhäusern und Gewerbeeinrichtungen mit einem durchschnittlichen Grundbedarf von 5 kW elektrischer Leistung. Das System wird modulierbar ausgeführt sein, um den Bedarf des Verbrauchers an thermischer und elektrischer Energie zu decken. Das Konzept beinhaltet neben der parallelen Nutzung von AC und DC Energie eine Klimatisierung des Objektes. Das Projekt besteht aus den folgenden 6 Arbeitspaketen, die mit 6 Meilensteinen unterlegt sind: - AP 1: Konzipierung einer innovativen Hausenergieversorgung mit Wasserstoff - AP 2: Entwicklung des Gesamtenergiemodells für das H2-PEM-Brennstoffzellen-BHKW und optimierter Betriebsstrategien im Anwendungsgebiet/-objekt - AP 3: H2-PEMFC-Stack und Stackmodul - AP 4: Erzeugung von Raumwärme und Warmwasser aus Wasserstoff - AP 5: Leistungselektronik zur parallelen AC/DC Nutzung - AP 6: Validierung der häuslichen Energieerzeugung auf H2-Basis.
Das Projekt "Si-Mikro-PEM - Entwicklung einer ultradünnen Si- bzw. Si3N4- basierten Mikro PEM Brennstoffzelle mit nanostrukturierten protonenleitenden Kanälen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für BrennstoffzellenTechnik GmbH durchgeführt.
Das Projekt "Entwicklung eines Produktions- und Prüfverfahrens zur Herstellung der Dichtungseinheit bei graphitischen NT/HT Brennstoffzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für BrennstoffzellenTechnik GmbH durchgeführt.
Das Projekt "Teilvorhaben A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DLR-Institut für Vernetzte Energiesysteme e.V. durchgeführt. Das Projektkonsortium arbeitet gemeinsam an der Definition und Standardisierung von Messungen physikalischer Parameter, insbesondere elektrischer Leitfähigkeiten an graphitischen und metallischen Bipolarplatten in Niedertemperatur- und Hochtemperatur-Anwendungen in Brennstoffzellensystemen. Gleichzeitig wird eine Messvorschrift erstellt und ein geeigneter Einzelmessplatz entwickelt. Das DLR-Institut für Vernetzte Energiesysteme übernimmt die Funktion des Koordinators des Verbundprojektes und fungiert als direkter Ansprechpartner für die Förderinstitution. Zudem werden wissenschaftliche Aufgaben durchgeführt. Hier kommen beim DLR-Institut für Vernetzte Energiesysteme in-situ Messungen im NT- und/oder HT-Einzelzellenteststand inklusiver elektrochemischer Charakterisierung mit nachgelagerten post mortem Analysen, z.B. Oberflächenuntersuchungen mit bildgebenden Verfahren zum Einsatz. Für die Entwicklung einer geeigneten Messmethode zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit werden Messungen zur Ermittlung von Korrosionsströmen als Funktion der Elektrolytkonzentration und Temperatur bis 180 °C sowohl an graphitischen als auch metallischen Bipolarplatten durchgeführt. Außerdem erfolgen in-situ Messungen am NT- bzw. HT-Einzelzellenteststand unter möglichst realen Betriebsbedingungen für Brennstoffzellen, in denen über elektrochemische Messungen Kontakt- bzw. Übergangswiderstände bestimmt werden können. Anschließende post mortem Analysen mit bildgebenden Verfahren wie REM, Konfokalmikroskopie und AFM können dann mit den Leitfähigkeiten korreliert werden, um aufgrund der gewonnenen Erkenntnisse die Entwicklung und den Aufbau eines Einzelmessplatzes zu begleiten. Durch Evaluierung technischer Optionen soll dann die spätere Umsetzung des Einzelmessplatzes in die laufende Fertigungsprozesskontrolle für Großserien vorbereitet werden. Unterstützend dazu erfolgt die Recherche nach Normen, Messtechniken und Vorschriften.
Das Projekt "Nationales Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP): Feldtestprojekt zur Vorbereitung der Markteinführung von Brennstoffzellen-Heizgeräten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MVV Energie AG durchgeführt. Ziel von Callux ist es, in einem Praxistest die Markteinführung von Brennstoffzellen-Heizgeräten vorzubereiten. Um ein hohes Servicelevel bei der Betreuung der Anlagen zu gewährleisten, werden die Aktivitäten regional von den beteiligten Partnern gebündelt. Es werden Geräte folgender Hersteller erprobt: BAXI Innotech ( Leistungsdaten des Gerätes: 1 - 1.5 kWe basierend auf NT-PEM-Technologie), Hexis ( Leistungsdaten des Gerätes: 0.8 - 1 kWe SOFC-Technologie) und Vaillant (Leistungsdaten des Gerätes: 1 kWe SOFC und 4.6 kWe HT-PEM-Technologie). Bis 2012 werden sukzessive die 808 Geräte installiert und dann bis 2015 erprobt. In diesem Zeitraum sollen die notwendigen Erfahrungen für eine Markteinführung gesammelt werden. Brennstoffzellen-Heizgeräte nutzen den Wasserstoff, der im Erdgas enthalten ist. Die Infrastruktur des Gasleitungsnetzes ist weit entwickelt, so dass eine großflächige Versorgung in Deutschland möglich ist. Die gleichzeitige Produktion von Strom und Wärme mit Brennstoffzellen-Heizgeräten vor Ort bringt die hocheffiziente Kraft-Wärme-Kopplung in jedes Haus. Die Geräte produzieren im Haus Strom und nutzen die Abwärme als Nutzwärme. Das spart bis zu 30 Prozent an Primärenergie gegenüber der herkömmlichen Versorgung. Darüber hinaus werden Transportverluste im Stromverteilnetz vermieden. Für den Hausbesitzer rechnet sich das Brennstoffzellen-Heizgerät insbesondere deshalb, weil er seinen Strombedarf nicht nur aus dem öffentlichen Netz deckt, sondern dieser Strom größtenteils durch die Stromerzeugung im Brennstoffzellen-Heizgeräte ersetzt werden kann. Der Hauseigentümer kann durch die gleichzeitige Produktion von Strom und Wärme seine Energiekosten gegenüber der konventionellen Versorgung mit beispielsweise Brennwertkessel und reinem Netzstrombezug daher deutlich senken. Zudem können durch erdgasbetriebene Brennstoffzellen-Heizgeräte gegenüber einem Erdgas-Brennwertkessel zur Wärmebereitstellung und Strombezug aus dem öffentlichen Netz deutliche CO2- und Primärenergieeinsparungen erreicht werden. Brennstoffzellen-Heizgeräte sind besonders geeignet für den Gebäudebestand, der auch nach durchgeführten Wärmedämm-Maßnahmen einen deutlich höheren Wärmebedarf als der Neubau aufweisen wird. Ziel ist, dass die Geräte mindestens 5000-6000 Betriebsstunden pro Jahr erreichen. Folglich muss für den Einsatz einer Brennstoffzelle im betreffenden Objekt ein jährlicher Mindestwärmebedarf bestehen. Brennstoffzellen-Heizgeräte sollen vorrangig dort eingesetzt werden, wo heute herkömmliche Heizkessel installiert sind. In Zukunft wird in einem Gerät Strom und Wärme erzeugt.
Das Projekt "Metallhydride zur energieeffizienten Vorheizung von HT-PEM-Brennstoffzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Technische Thermodynamik durchgeführt.
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