AiF-FV-Nummer 19815 N

Entwicklung von Präventions- und Regenerierungsmaßnahmen zur Erhöhung der Standzeiten von Hochtemperatur-PEM-Brennstoffzellen unter realen Betriebs- und Schadgasszenarien

Status & Laufzeit

Abgeschlossen: 01.01.2018 bis 30.09.2020

Forschungsstellen

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

  • Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. Institut für Technische Thermodynamik
    Carl-von-Ossietzky-Str. 15, 26129 Oldenburg
    http://www.dlr.de/tt

Zusammenfassung

Im Bereich der Brennstoffzellentechnik gibt es aktuell einen erheblichen Drang der Unternehmen, Brennstoffzellensysteme in den Markt einzuführen. Auch die HT-PEMBZ findet zunehmend den Weg in die Märkte, obwohl noch nicht alle Problemstellungen der Technologie gelöst sind. So ist es notwendig, gerade im Bereich der KWK-Systeme die Lebensdauer und die Standzeit weiter zu erhöhen sowie gleichzeitig die Katalysatorbeladung zu vermindern, um Kosten langfristig zu senken. Im Vorgängerprojekt konnte gezeigt werden, dass äußere Einflüsse durch fast alle relevanten Luftschadgase (NOx, NH3 und SO2) negative Auswirkungen auf die HT-PEMBZ haben. Daher ist es wichtig, diese von der HT-PEMBZ fernzuhalten und/oder durch entsprechende Maßnahmen die negativen Auswirkungen zu verringern. Dies geschieht z.B. durch entsprechend ausgelegte Filter oder zum Beispiel mit Hilfe von benutzerfreundlichen Regenerierungsmaßnahmen, die Verunreinigungen teilweise wieder rückgängig machen können ohne den laufenden Betrieb zu beeinflussen. Voraussetzung für die Entwicklung und Auslegung der Gegenmaßnahmen ist es, die Prozesse und Wechselwirkungen mit den Gasen zu verstehen. Möglicherweise gibt es Grenzwerte, unterhalb deren keine dauernde Schädigung zu erwarten ist. Aufbauend auf den vorliegenden Ergebnissen ist die Motivation dieses Projektvorhabens, eine detailliertere Analyse der Mechanismen unter realen Schadgaskonzentrationen vorzunehmen und dabei gleichzeitig Erkenntnisse über akzeptable Grenzwerte einzelner Schadgase zu sammeln. Mit den Ergebnissen des Projektes und der Anwendung der zu entwickelnden Maßnahmen kann je nach Standort entweder ein preisgünstiger Standardfilter ausreichen oder bestenfalls ganz auf einen Filter verzichtet werden. So kann den Marktteilnehmern, unter denen sich derzeit viele KMU befinden, ein Lösungsansatz geboten werden, mit dem die Lebensdauer ihrer Systeme erhöht sowie die Gesamtkosten gesenkt werden können.

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