AiF-FV-Nummer 16593 BG

Entwicklung von effizienten Beschichtungstechnologien und leistungsfähigen Elektrodenschichten für neuartige protonenleitende Mitteltemperatur-PEM-Brennstoffzellen (MT-PEMFC) / TP3

Status & Laufzeit

Abgeschlossen: 01.06.2010 bis 31.08.2013

Forschungsstellen

  • Hydrogen and Informatics Institute of Applied Technologies
    Hagenower Straße 73, 19061 Schwerin
    http://www.hiat.de

  • fem Forschungsinstitut Edelmetalle und Metallchemie
    Katharinenstr. 17, 73525 Schwäbisch Gmünd
    http://www.fem-online.de

  • Forschungsinstitut für Leder und Kunststoffbahnen gGmbH (FILK)
    Meißner Ring 1-5, 09599 Freiberg
    http://www.filkfreiberg.de

  • DECHEMA e. V. Karl-Winnacker-Institut
    Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main
    http://kwi.dechema.de

  • Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg Geschäftsbereich 3
    Helmholzstr. 8, 89081 Ulm
    http://www.zsw-bw.de

  • Zentrum für BrennstoffzellenTechnik gGmbH
    Carl-Benz-Str. 201, 47057 Duisburg
    http://www.zbt-duisburg.de/

Zusammenfassung

Ziel des MT-PEMFC-Clusters ist es, innovative Materialien und Verfahren für die im Mitteltemperaturbereich von 100 - 150 °C arbeitenden Brennstoffzellen zu entwickeln. Die im Rahmen des Cluster aufzubauenden Mitteltemperaturbrennstoffzellen basieren auf innovativen Polymermembranen. Im vorliegenden Teilprojekt 4 des Clusters soll die Leistungsfähigkeit der neu entwickelten Membranen in zwei unterschiedlichen Brennstoffzellen Funktionsmustern demonstriert werden: eines mit Wasserstoff bzw. Reformat und Luft betriebenen PEM-Stacks und eines mit flüssigem Methanol/Wasser und Luft betriebenen Direktmethanol-Brennstoffzellen-Stacks (DMFC). Mitteltemperatur-PEM Brennstoffzellen weisen in verschiedenen Marktsegmenten ein hohes Einsatzpotential auf. Im Automobilbereich wird z.B. eine Betriebstemperatur der Brennstoffzelle im Bereich von 120 °C favorisiert. Die Abwärme steht zudem auf einem Temperaturniveau von bis zu 90°C zur Verfügung und ist somit hervorragend geeignet zur Nutzwärmeauskopplung für dezentrale Brennstoffzellen Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen. Im Teilprojekt 4 A soll durch die Projektpartner Lehrstuhl Energietechnik der Universität Duisburg-Essen und des Zentrums für Brennstoffzellen Technik erstmalig ein 300 Wel MT-PEM Brennstoffzellen Funktionsmuster auf der Basis eines innovativen Kühl- und Befeuchtungskonzept realisiert werden. Im vorliegenden Forschungsvorhaben soll darüber hinaus im Teilprojekt 4 B eine Mitteltemperatur-Direktmethanol-Brennstoffzelle entwickelt werden, deren Betriebstemperaturen im Bereich von 100-150°C liegen und die mit einer flüssigen Methanol/Wasser-Mischung betrieben werden kann. Durch Verwendung des flüssigen Brennstoffs Methanol/Wasser bedarf es weder einer Befeuchtung noch einer externen Kühlung und man erhält eine beträchtliche Vereinfachung des Gesamtsystems. Das Teilprojekt 4 B wird von den Projektpartnern Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung und dem Karl-Winnacker-Institut der DECHEMA bearbeitet.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird / wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Dokumente