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s/oxidkeramische-brennstoffzelle/Oxidkeramische Brennstoffzelle/gi

SL - Erstindustrialisierung von stationären Brennstoffzellensystemen auf Basis SOFC innerhalb des IPCEI Wasserstoff

Das Projekt "SL - Erstindustrialisierung von stationären Brennstoffzellensystemen auf Basis SOFC innerhalb des IPCEI Wasserstoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Robert Bosch GmbH durchgeführt. Hocheffiziente, stationäre Brennstoffzellen-Systeme auf SOFC-Basis (englisch: Solid Oxide Fuel Cell, deutsch: Festoxid-Brennstoffzelle) sind eine Schlüsseltechnologie zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes. Diese Systeme zur modularen und vernetzten Erzeugung von Strom und Wärme können heute mit Biogas, Erdgas und Wasserstoffbeimischungen und in Zukunft mit reinem Wasserstoff betrieben werden. In diesem Projekt werden letzte Entwicklungsschritte auf dem Weg zur Serienfertigung abgeschlossen, um erstmalig eine Industrialisierung von stationären Brennstoffzellensystemen für eine kostengünstige Massenproduktion umzusetzen. Mit dem Serienstart ist eine anfängliche Fertigungskapazität von 200 MW (elektrisch) vorgesehen, mit der im Mittel mehr als 400.000 Vier-Personen-Haushalte mit Strom versorgt werden können. Anwendungsfelder von wasserstofffähigen, stationären Brennstoffzellensystemem mit einer elektrischen Effizienz von mehr als 60% und einer Gesamteffizienz von mehr als 85% sind zu sehen in: Handel und Gewerbe, Industrieparks, Stromversorgung von kommerziellen Gebäuden, Rechenzentren, Kliniken, Universitäten oder Ladestationen für E-Fahrzeuge, aber auch für moderne Stadtquartiere, in maritime Applikationen und als virtuelle Kraftwerke.

BY- Erstindustrialisierung von stationären Brennstoffzellensystemen auf Basis SOFC innerhalb des IPCEI Wasserstoff

Das Projekt "BY- Erstindustrialisierung von stationären Brennstoffzellensystemen auf Basis SOFC innerhalb des IPCEI Wasserstoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Robert Bosch GmbH durchgeführt. Hocheffiziente, stationäre Brennstoffzellen-Systeme auf SOFC-Basis (englisch: Solid Oxide Fuel Cell, deutsch: Festoxid-Brennstoffzelle) sind eine Schlüsseltechnologie zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes. Diese Systeme zur modularen und vernetzten Erzeugung von Strom und Wärme können heute mit Biogas, Erdgas und Wasserstoffbeimischungen und in Zukunft mit reinem Wasserstoff betrieben werden. In diesem Projekt werden letzte Entwicklungsschritte auf dem Weg zur Serienfertigung abgeschlossen, um erstmalig eine Industrialisierung von stationären Brennstoffzellensystemen für eine kostengünstige Massenproduktion umzusetzen. Mit dem Serienstart ist eine anfängliche Fertigungskapazität von 200 MW (elektrisch) vorgesehen, mit der im Mittel mehr als 400.000 Vier-Personen-Haushalte mit Strom versorgt werden können. Anwendungsfelder von wasserstofffähigen, stationären Brennstoffzellensystemem mit einer elektrischen Effizienz von mehr als 60% und einer Gesamteffizienz von mehr als 85% sind zu sehen in: Handel und Gewerbe, Industrieparks, Stromversorgung von kommerziellen Gebäuden, Rechenzentren, Kliniken, Universitäten oder Ladestationen für E-Fahrzeuge, aber auch für moderne Stadtquartiere, in maritime Applikationen und als virtuelle Kraftwerke.

BW- Erstindustrialisierung von stationären Brennstoffzellensystemen auf Basis SOFC innerhalb des IPCEI Wasserstoff

Das Projekt "BW- Erstindustrialisierung von stationären Brennstoffzellensystemen auf Basis SOFC innerhalb des IPCEI Wasserstoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Robert Bosch GmbH durchgeführt. Hocheffiziente, stationäre Brennstoffzellen-Systeme auf SOFC-Basis (englisch: Solid Oxide Fuel Cell, deutsch: Festoxid-Brennstoffzelle) sind eine Schlüsseltechnologie zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes. Diese Systeme zur modularen und vernetzten Erzeugung von Strom und Wärme können heute mit Biogas, Erdgas und Wasserstoffbeimischungen und in Zukunft mit reinem Wasserstoff betrieben werden. In diesem Projekt werden letzte Entwicklungsschritte auf dem Weg zur Serienfertigung abgeschlossen, um erstmalig eine Industrialisierung von stationären Brennstoffzellensystemen für eine kostengünstige Massenproduktion umzusetzen. Mit dem Serienstart ist eine anfängliche Fertigungskapazität von 200 MW (elektrisch) vorgesehen, mit der im Mittel mehr als 400.000 Vier-Personen-Haushalte mit Strom versorgt werden können. Anwendungsfelder von wasserstofffähigen, stationären Brennstoffzellensystemem mit einer elektrischen Effizienz von mehr als 60% und einer Gesamteffizienz von mehr als 85% sind zu sehen in: Handel und Gewerbe, Industrieparks, Stromversorgung von kommerziellen Gebäuden, Rechenzentren, Kliniken, Universitäten oder Ladestationen für E-Fahrzeuge, aber auch für moderne Stadtquartiere, in maritime Applikationen und als virtuelle Kraftwerke.

Erstindustrialisierung von stationären Brennstoffzellensystemen auf Basis SOFC innerhalb des IPCEI Wasserstoff

Das Projekt "Erstindustrialisierung von stationären Brennstoffzellensystemen auf Basis SOFC innerhalb des IPCEI Wasserstoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Robert Bosch GmbH durchgeführt. Hocheffiziente, stationäre Brennstoffzellen-Systeme auf SOFC-Basis (englisch: Solid Oxide Fuel Cell, deutsch: Festoxid-Brennstoffzelle) sind eine Schlüsseltechnologie zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes. Diese Systeme zur modularen und vernetzten Erzeugung von Strom und Wärme können heute mit Biogas, Erdgas und Wasserstoffbeimischungen und in Zukunft mit reinem Wasserstoff betrieben werden. In diesem Projekt werden letzte Entwicklungsschritte auf dem Weg zur Serienfertigung abgeschlossen, um erstmalig eine Industrialisierung von stationären Brennstoffzellensystemen für eine kostengünstige Massenproduktion umzusetzen. Mit dem Serienstart ist eine anfängliche Fertigungskapazität von 200 MW (elektrisch) vorgesehen, mit der im Mittel mehr als 400.000 Vier-Personen-Haushalte mit Strom versorgt werden können. Anwendungsfelder von wasserstofffähigen, stationären Brennstoffzellensystemem mit einer elektrischen Effizienz von mehr als 60% und einer Gesamteffizienz von mehr als 85% sind zu sehen in: Handel und Gewerbe, Industrieparks, Stromversorgung von kommerziellen Gebäuden, Rechenzentren, Kliniken, Universitäten oder Ladestationen für E-Fahrzeuge, aber auch für moderne Stadtquartiere, in maritime Applikationen und als virtuelle Kraftwerke.

Demonstration der direkten Erzeugung mechanischer Antriebsenergie aus H2

Das Projekt "Demonstration der direkten Erzeugung mechanischer Antriebsenergie aus H2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme, Institutsteil Hermsdorf durchgeführt. Es soll die Machbarkeit eines neuartigen Energiewandlers nachgewiesen werden, ebenso das Steigerungspotential beim Wirkungsgrades (WG = Nutzarbeit im Verhältnis zum Heizwert) bei der Umwandlung der chemischen Energie des H2 in Nutzarbeit. Der Prozess beruht auf der Oxidation von komprimiertem H2 (Ausnutzung des Tankdrucks, z.B. bei Fahrzeugen) im direkten Kontakt zu einer O2 liefernden Keramikschüttung (OSM - Oxygen Storage Material) in einem Druckreaktor. Im Druckreaktor kommt es zu einer selbsttätigen Drucksteigerung. Zur Senkung der extrem hohen Gastemperaturen wird flüssiges Wasser in den Druckreaktor eingesprüht bzw. die heißen Produktgase werden in flüssiges Wasser eingeleitet. Dabei wird die Hochtemperaturwärme des Gases in zusätzliches Dampfvolumen umgewandelt und die Gastemperatur gesenkt. Das unter hohem Druck stehende Produktgas Wasserdampf kann nachfolgend in einem Gasexpander (Dampfmotor, Dampfturbine) entspannt werden (nicht Bestandteil des Vorhabens). Es werden höhere Wirkungsgrade als bei den besten SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) erwartet, voraussichtlich auch geringere Systemkosten. Gegenüber den alternativen H2 Vkm (Verbrennungskraftmaschinen) ist der Wirkungsgradvorteil noch ausgeprägter, außerdem entfallen die NOx Emissionen. Im Anschluss soll der DEmAH-Wandler bevorzugt für H2-basierte Fahrzeugantriebe eingesetzt werden.

Teilvorhaben F

Das Projekt "Teilvorhaben F" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KERAFOL Keramische Folien GmbH & Co. KG durchgeführt. Elektrolyseure und Brennstoffzellen auf Basis von Festoxid-Elektrolyten (SOEC, Solid Oxide Electrolysis Cell, bzw. SOFC, Solid Oxide Fuel Cell) erreichen im Vergleich mit alkalischen und PEM-Systemen die höchste Effizienz. Aus diesen Gründen stellt die SOC-Technologie einen vielversprechenden Ansatz zur Erzeugung von Grünem Wasserstoff bzw. die Erzeugung von Strom und Wärme in Kraft-Wärme-Anlagen dar. Im Hinblick auf den Einsatz der SOC-Technologie sowohl für die Wasserstofferzeugung wie auch für die Stromerzeugung stellen die Lebensdauer und Robustheit der Brennstoffzellen-Stacks sowie der Systemkomponenten immer noch eine hohe Hürde dar. Ziel des vorliegenden Verbundvorhabens SOC Degradation 2.0 ist die Schaffung einer experimentellen und wissenschaftlichen Basis für das prädiktive Verständnis der Degradationsphänomene in SOC-Stacks und -Systemen.

Teilvorhaben I

Das Projekt "Teilvorhaben I" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SolidPower GmbH durchgeführt. Elektrolyseure und Brennstoffzellen auf Basis von Festoxid-Elektrolyten (SOEC, Solid Oxide Electrolysis Cell, bzw. SOFC, Solid Oxide Fuel Cell) erreichen im Vergleich mit alkalischen und PEM-Systeme die höchste Effizienz. Aus diesen Gründen stellt die SOC-Technologie einen vielversprechenden Ansatz zur Erzeugung von Grünem Wasserstoff bzw. die Erzeugung von Strom und Wärme in Krafft-Wärme-Anlagen dar. Im Hinblick auf den Einsatz der SOC-Technologie sowohl für die Wasserstofferzeugung wie auch für die Stromerzeugung stellen die Lebensdauer und Robustheit der Brennstoffzellen-Stacks sowie der Systemkomponenten immer noch eine hohe Hürde dar. Ziel des vorliegenden Verbundvorhabens SOC Degradation 2.0 ist die Schaffung einer experimentellen und wissenschaftlichen Basis für das prädiktive Verständnis der Degradationsphänomene in SOC-Stacks und - Systeme.

Teilvorhaben A

Das Projekt "Teilvorhaben A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK), Werkstoffe und Verfahren der Energietechnik (IEK-9) durchgeführt. Elektrolyseure und Brennstoffzellen auf Basis von Festoxid-Elektrolyten (SOEC, Solid Oxide Electrolysis Cell, bzw. SOFC, Solid Oxide Fuel Cell) erreichen im Vergleich mit alkalischen und PEM-Systeme die höchste Effizienz. Aus diesen Gründen stellt die SOC-Technologie einen vielversprechenden Ansatz zur Erzeugung von Grünem Wasserstoff bzw. die Erzeugung von Strom und Wärme in Krafft-Wärme-Anlagen dar. Im Hinblick auf den Einsatz der SOC-Technologie sowohl für die Wasserstofferzeugung wie auch für die Stromerzeugung stellen die Lebensdauer und Robustheit der Brennstoffzellen-Stacks sowie der Systemkomponenten immer noch eine hohe Hürde dar. Ziel des vorliegenden Verbundvorhabens SOC Degradation 2.0 ist die Schaffung einer experimentellen und wissenschaftlichen Basis für das prädiktive Verständnis der Degradationsphänomene in SOC-Stacks und -Systeme.

Teilvorhaben D

Das Projekt "Teilvorhaben D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hexis GmbH durchgeführt. Elektrolyseure und Brennstoffzellen auf Basis von Festoxid-Elektrolyten (SOEC, Solid Oxide Electrolysis Cell, bzw. SOFC, Solid Oxide Fuel Cell) erreichen im Vergleich mit alkalischen und PEM-Systeme die höchste Effizienz. Aus diesen Gründen stellt die SOC-Technologie einen vielversprechenden Ansatz zur Erzeugung von Grünem Wasserstoff bzw. die Erzeugung von Strom und Wärme in Krafft-Wärme-Anlagen dar. Im Hinblick auf den Einsatz der SOC-Technologie sowohl für die Wasserstofferzeugung wie auch für die Stromerzeugung stellen die Lebensdauer und Robustheit der Brennstoffzellen-Stacks sowie der Systemkomponenten immer noch eine hohe Hürde dar. Ziel des vorliegenden Verbundvorhabens SOC Degradation 2.0 ist die Schaffung einer experimentellen und wissenschaftlichen Basis für das prädiktive Verständnis der Degradationsphänomene in SOC-Stacks und -Systeme. Die mit aktiver Beteiligung der Industrie definierten Themen umfassen mechanische Aspekte der Zellherstellung inkl. Bestimmung und Degradation mechanischer Eigenschaften, Cr-Rückhaltewirkung der Schutzschichten, Luftkontaminanten und deren Zurückhaltung, Entschwefelung von Erdgas, sowie Diagnose der Stack-Degradationseffekte mittels Impedanzspektroskopie. Als neuer Aspekt wird die verstärkt beobachtete Degradation der Elektroden im Elektrolyse-Betrieb untersucht, die die Brücke für das Verständnis der Alterungseffekte im reversiblen SOC-Betriebsmodus bilden. Im Hinblick auf den Einsatz der SOEC-Technologie in Power-2-X (P2X) Anwendungen wird ebenfalls die Langzeitstabilität von eisenbasierten Fischer-Tropsch-Katalysatoren für die Synthese von höheren Alkoholen untersucht. Die Untersuchungen sollen eine Grundlage für die Erhöhung der Sicherheit der Aussagen zur Lebensdauer kritischer Systemkomponenten (Stacks, Zellen, Reformer-Katalysatoren) liefern und damit den ersten Grundstein für eine wissensbasierte Gewährleistung der SOC-Produkte entlang der gesamten Wertschöpfungskette legen.

Teilvorhaben G

Das Projekt "Teilvorhaben G" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Angewandte Materialien - Elektrochemische Technologien durchgeführt. Elektrolyseure und Brennstoffzellen auf Basis von Festoxid-Elektrolyten (SOEC, Solid Oxide Electrolysis Cell, bzw. SOFC, Solid Oxide Fuel Cell) erreichen im Vergleich mit alkalischen und PEM-Systeme die höchste Effizienz. Aus diesen Gründen stellt die SOC-Technologie einen vielversprechenden Ansatz zur Erzeugung von Grünem Wasserstoff bzw. die Erzeugung von Strom und Wärme in KWK-Anlagen dar. Im Hinblick auf den Einsatz der SOC-Technologie insbesondere für die Wasserstofferzeugung aber auch für die Stromerzeugung stellen Lebensdauer und Robustheit der Brennstoffzellen- Stacks immer noch eine hohe Hürde dar. Ziel des vorliegenden Verbundvorhabens SOC Degradation 2.0 ist die Schaffung einer experimentellen und wissenschaftlichen Basis für das prädiktive Verständnis der Degradationsphänomene in SOC-Stacks und -Systeme. Das Institut für Angewandte Materialien - Werkstoffe der Elektrotechnik (IAM-WET) des KIT ist an den Teilprojekten TP300 Impedanzanalyse, TP400 Kontaminanten in Betriebsgasen und TP600 Elektrolyse und reversibler Betrieb beteiligt. Über Impedanzmessungen an Zellen und Widerholeinheiten unter systemrelevanten Betriebsbedingungen, die in den IAM-WET Prüfständen definiert eingestellt werden können, sollen die Auswirkungen intrinsischer (durch Materialien und Grenzflächen in Zelle und Wiederholeinheit bedingte) und extrinsischer (durch Kontaminanten in den Betriebsstoffen bedingte) Degradationsmechanismen analysiert und Gegenmaßnahmen evaluiert werden. Dabei liefert die am IAM-WET für die SOFC entwickelte Impedanzanalyse über die Verteilungsfunktion der Relaxationszeiten in Kombination mit physikochemischen Impedanzmodellen quantitative Informationen zur Alterung einzelner Zellkomponenten, erlaubt eine Bewertung verschiedener im Projekt verfolgter Ansätze zur Steigerung der Lebensdauer und erhöht die Zuverlässigkeit von Aussagen zur Lebensdauer von Zellen und Stacks.

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