Das Projekt "Erection of a 250 KWel/237KWth - PEM fuel cell plant for combined heat and power production in Berlin-Treptow" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Berliner Kraft- und Licht durchgeführt. Objective: The aim is to show that the integration of the PEM fuel cell into district heating systems can be an ideal supplement or alternative to the established technology used in cogeneration plants. This can only be done by setting up a plant with an output comparable to what is standard in cogeneration plants. A plant of this kind has not been installed to date. The general benefits of fuel cell technology - high level of efficiency, virtually no moving parts, low noise emission levels, very low waste gas emission levels, minimum maintenance - are enhanced by the use of the PEM cell. The relatively low operating temperature of around 80 degree C permits the use of low-price materials and ensures a fast start-up. Moreover, the temperatures of central heating systems. The waste heat of the cell can, therefore, be used without the need for any expensive hydraulic circuits or storage facilities. This makes the cell suitable for use in small-scale district heating systems. A considerable market potential is forecast for the PEM cell in the medium term since it is well suited for series manufacture. The aim of the demonstration project is to fulfil the requirements for series manufacture. This will make it possible in the medium term to reduce the currently high specific costs of around 13000 ECU/KW to less than 1500 ECU/KW General Information: A Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC), also know as a Solid Polymer Fuel Cell (SPFC), with an output of 250 kWel/237 kWth is to be installed in the Berlin district of Treptow. The fuel cell is to be integrated into an existing district heating system run by BEWAG which currently has an installed thermal output of 43.4 MW. The temperatures in the heating system's return permit easy assimilation of the available heat. The fuel cell is to be operated using natural gas which is converted into hydrogen and carbon dioxide by the addition of oxygen in a reforming process. In addition the operation with gas-storaged hydrogen is planned. The aim is to permit the both heat and power orientated generation. Full-load operation for the generation of heat can be maintained throughout the year. The auxiliary cooler which is installed makes it possible to generate power irrespective of the level of heat required. The low operating temperature predestinates the PEM fuel cell - as conventional small CHP stations - to cover the basic heat load. For the covering of peak loads during very cold days the existing peak boilers will supply heat. The location of the plant in Berlin's city centre and its immediate proximity to the BEWAG headquarters are ideal for the presentation of the project to the public. The needs of specialists visiting the plant can be well catered for and there are no obstacles to the free flow of information. ... Prime Contractor: Berliner Kraft- und Licht (BEWAG) Aktiengesellschaft; Berlin; Germany.
Das Projekt "Teil 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg durchgeführt. Ziel des Projekts war der Betrieb einer 4 kWe-PEM-Brennstoffzellen-Demonstrationsanlage mit dem dafür am besten geeigneten leicht speicherbaren, nicht-leitungsgebundenen regenerativen Brennstoff. Durch die hocheffiziente Verstromung mit Hilfe der Brennstoffzellentechnologie bei gleichzeitigem Einsatz regenerativer Energieträger wird eine deutliche Emissionsminderung klimarelevanter Gase im Vergleich zur konventionellen Strom- und Wärmegewinnung erreicht. Als mögliche Brennstoffe kommen dabei Ethanol, Methanol und Dimethylether (DME) sowie Pflanzenöl, Biodiesel und flüssige synthetische Kohlenwasserstoffe in Frage. Im Rahmen des Projektes wurden Ethanol, Methanol und DME vorselektiert und an Hand verschiedener Voruntersuchungen bewertet. Ein bereits erfolgreich mit dem fossilen Brennstoff Erdgas betriebenes System des ZSW wurde auf den ausgewählten Brennstoff modifiziert und betrieben. Als alternatives Reformerkonzept zu dem bisher am ZSW verwendeten FLOX®-Reformer wurde der am ICVT entwickelte Faltreformer untersucht und auf den ausgewählten Brennstoff hin ausgelegt. In Zusammenarbeit mit dem ISYS wurden innovative Regelungskonzepte und Betriebsführungsstrategien für den Betrieb des Brennstoffzellengesamtsystems entwickelt.
Das Projekt "Teil 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Institut für Mikrosystemtechnik durchgeführt. Ziel des Projektes war es, neuartige Wärmetransfertechnologien zur thermischen Ankopplung einer Hochtemperatur-PEM-Brennstoffzelle an ein Wärmereservoir einzusetzen. Heutzutage finden Wärmetransfertechnologien bereits in einer Vielzahl von Bereichen ihre Anwendung, z.B. zur Kraft-Wärme-Kopplung in Gebäuden oder zur PC-Kühlung. Aus der Literatur sind bereits Wärmetransferkomponenten, die durch veränderte Geometrien und geeignete Materialwahl miniaturisiert wurden, bekannt. Bei der entwickelten Wärmetransferkomponente handelt es sich um eine Heatpipe, die in die Bipolarplatten des Brennstoffzellen-Stacks integriert werden sollte. Damit wird es ermöglicht, die Brennstoffzelle in der Startphase auf die notwendige Arbeitstemperatur aufzuheizen, sowie die während des Betriebes erzeugte thermische Energie abzuführen und in einem externen Wärmereservoir zu speichern. Projektidee war es, die Bipolarplatten und Heatpipes aus einem Material herzustellen. An das Material werden folgende Anforderungen gestellt: hohe Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit sowie hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit bei der anvisierten Temperatur von 160 C bis 180 C. Zudem sollte das Material mit etablierten Verfahren aus der Mikrotechnologie strukturiert werden können. Die Innovationen beruhten auf dem neuen Materialkonzept und der Integration der Heatpipes in die Bipolarplatten eines Brennstoffzellen-Stacks. Zudem sollten andere Wärmetransfertechnologien getestet und mit den integrierten Siliziumheatpipes verglichen werden. Die beiden Partner IMTEK und Fraunhofer ISE konnten erfolgreich aufzeigen, dass Heatpipes als Wärmetransferkomponente in Brennstoffzellen, insbesondere Hochtemperatur-Brennstoffzellen, eingesetzt werden können.
Das Projekt "Teil 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Ziel des Projektes war es, neuartige Wärmetransfertechnologien zur thermischen Ankopplung einer Hochtemperatur-PEM-Brennstoffzelle an ein Wärmereservoir einzusetzen. Heutzutage finden Wärmetransfertechnologien bereits in einer Vielzahl von Bereichen ihre Anwendung, z.B. zur Kraft-Wärme-Kopplung in Gebäuden oder zur PC-Kühlung. Aus der Literatur sind bereits Wärmetransferkomponenten, die durch veränderte Geometrien und geeignete Materialwahl miniaturisiert wurden, bekannt. Bei der entwickelten Wärmetransferkomponente handelt es sich um eine Heatpipe, die in die Bipolarplatten des Brennstoffzellen-Stacks integriert werden sollte. Damit wird es ermöglicht, die Brennstoffzelle in der Startphase auf die notwendige Arbeitstemperatur aufzuheizen, sowie die während des Betriebes erzeugte thermische Energie abzuführen und in einem externen Wärmereservoir zu speichern. Projektidee war es, die Bipolarplatten und Heatpipes aus einem Material herzustellen. An das Material werden folgende Anforderungen gestellt: hohe Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit sowie hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit bei der anvisierten Temperatur von 160 C bis 180 C. Zudem sollte das Material mit etablierten Verfahren aus der Mikrotechnologie strukturiert werden können. Die Innovationen beruhten auf dem neuen Materialkonzept und der Integration der Heatpipes in die Bipolarplatten eines Brennstoffzellen-Stacks. Zudem sollten andere Wärmetransfertechnologien getestet und mit den integrierten Siliziumheatpipes verglichen werden. Die beiden Partner IMTEK und Fraunhofer ISE konnten erfolgreich aufzeigen, dass Heatpipes als Wärmetransferkomponente in Brennstoffzellen, insbesondere Hochtemperatur-Brennstoffzellen, eingesetzt werden können.
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 "Teil 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Systemdynamik durchgeführt. Ziel des Projekts war der Betrieb einer 4 kWe-PEM-Brennstoffzellen-Demonstrationsanlage mit dem dafür am besten geeigneten leicht speicherbaren, nicht-leitungsgebundenen regenerativen Brennstoff. Durch die hocheffiziente Verstromung mit Hilfe der Brennstoffzellentechnologie bei gleichzeitigem Einsatz regenerativer Energieträger wird eine deutliche Emissionsminderung klimarelevanter Gase im Vergleich zur konventionellen Strom- und Wärmegewinnung erreicht. Als mögliche Brennstoffe kommen dabei Ethanol, Methanol und Dimethylether (DME) sowie Pflanzenöl, Biodiesel und flüssige synthetische Kohlenwasserstoffe in Frage. Im Rahmen des Projektes wurden Ethanol, Methanol und DME vorselektiert und an Hand verschiedener Voruntersuchungen bewertet. Ein bereits erfolgreich mit dem fossilen Brennstoff Erdgas betriebenes System des ZSW wurde auf den ausgewählten Brennstoff modifiziert und betrieben. Als alternatives Reformerkonzept zu dem bisher am ZSW verwendeten FLOX®-Reformer wurde der am ICVT entwickelte Faltreformer untersucht und auf den ausgewählten Brennstoff hin ausgelegt. In Zusammenarbeit mit dem ISYS wurden innovative Regelungskonzepte und Betriebsführungsstrategien für den Betrieb des Brennstoffzellengesamtsystems entwickelt.
Das Projekt "Teil 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Chemische Verfahrenstechnik durchgeführt. Ziel des Projekts war der Betrieb einer 4 kWe-PEM-Brennstoffzellen-Demonstrationsanlage mit dem dafür am besten geeigneten leicht speicherbaren, nicht-leitungsgebundenen regenerativen Brennstoff. Durch die hocheffiziente Verstromung mit Hilfe der Brennstoffzellentechnologie bei gleichzeitigem Einsatz regenerativer Energieträger wird eine deutliche Emissionsminderung klimarelevanter Gase im Vergleich zur konventionellen Strom- und Wärmegewinnung erreicht. Als mögliche Brennstoffe kommen dabei Ethanol, Methanol und Dimethylether (DME) sowie Pflanzenöl, Biodiesel und flüssige synthetische Kohlenwasserstoffe in Frage. Im Rahmen des Projektes wurden Ethanol, Methanol und DME vorselektiert und an Hand verschiedener Voruntersuchungen bewertet. Ein bereits erfolgreich mit dem fossilen Brennstoff Erdgas betriebenes System des ZSW wurde auf den ausgewählten Brennstoff modifiziert und betrieben. Als alternatives Reformerkonzept zu dem bisher am ZSW verwendeten FLOX®-Reformer wurde der am ICVT entwickelte Faltreformer untersucht und auf den ausgewählten Brennstoff hin ausgelegt. In Zusammenarbeit mit dem ISYS wurden innovative Regelungskonzepte und Betriebsführungsstrategien für den Betrieb des Brennstoffzellengesamtsystems entwickelt.
Das Projekt "Non-noble Catalysts for Proton Exchange Membrane Fuel Cell Anodes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Umicore AG & Co. KG durchgeführt. *Development of electrocatalysts.
Das Projekt "PMFC Modul für Insel- und Stand-By-Stromerzeugungssystem (SBS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Magdeburg, Institut für Elektrische Energiesysteme, Lehrstuhl Elektrische Netze und Erneuerbare Energie (IESY,LENA)Elektroenergiequellen durchgeführt. Ziel der Arbeiten ist der Aufbau einer PEM-Brennstoffzelle als autarke Stromversorgungseinheit für den transportablen Gebrauch als Netzersatzanlage. Die entnehmbare elektrische Leistung der autonomen Brennstoffzellenanlage soll ca. 300 W und 230 V betragen. Die Anlage muss weitestgehend autonom arbeiten und lediglich eine Wasserstoffversorgung benötigen. Ein integrierter Batteriespeicher ermöglicht den Betrieb ohne Vorlaufzeit und puffert Lastschwankungen ab.
Das Projekt "Teilprojekt 1.2: Kompakte Rückverstromung von PowerPaste-H2 durch PEM-Brennstoffzelle mit O2 und Luft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens Energy Global GmbH & Co. KG durchgeführt. Das Innovationsprojekt HYPOS möchte die Nutzung von Grünem Wasserstoff in den Bereichen Chemieindustrie, Raffinerie, Mobilität und Energieversorgung vorantreiben. Kurzfristig liegt der Fokus auf der Vorbereitung der Wasserstoffinfrastrukturen und einer anfänglichen Substitution von Grauem Wasserstoff in der Chemie- und Raffinerieindustrie sowie weiteren Einstiegs- und Nischenmärkten. Mittelfristig soll unter Nutzung der Infrastrukturen der Absatz von Grünem Wasserstoff in den Märkten Strom- und Wärmeversorgung sowie Mobilität gesteigert und durch Skaleneffekte der Einsatz von Grünem Wasserstoff vorangetrieben werden. Langfristig soll somit die Grüne Wasserstofftechnologie ein fester Bestandteil in der Energie- und Rohstoffversorgung Deutschlands und über die Grenzen hinaus erfahren. Das hiermit beantragte Vorhaben H2Progress folgt mit den Verbundpartnern Fraunhofer IFAM Dresden und der Siemens AG diesen Zielen. Es soll ein weltweit einzigartiger 1-kWel-Wasserstoffgenerator (H2-Paste durch Hydrolyse) mit einer hybridisierten O2/Luft-PEM-Brennstoffzelle betrieben und auf Systemebene mit dem Energiespeichersystem ein Technischer Reifegrad von 5 erreicht werden. Das Vorhaben soll im März 2020 starten und beinhaltet zudem den assoziierten Industriepartner H2Sys. Das Vorhaben könnte einen Paradigmenwechsel der sicheren und netzunabhängigen H2-Versorgung für PEM-Brennstoffzellensysteme der Leistungsklasse 500 Wel bis 10 kWel auslösen und einen zusätzlichen Grünen Wasserstoffpfad ermöglichen. Somit dient das Vorhaben der Grundidee und den Zielen von HYPOS in idealer Weise. Die wichtigsten Forschungsziele von H2PROGRESS sind sehr hohe volumetrische und gravimetrische Speicherdichten sowie eine einfache Handhabung und eine sehr hohe Dynamik für das Energiespeichersystem. Das Brennstoffzellenwasser soll für die Hydrolyse genutzt werden. Das Vorhaben soll im Dezember 2021 mit Tests im Temperaturbereich von 4 bis 45 Grad Celsius abgeschlossen werden.
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| Bund | 457 |
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