Mikro-Brennstoffzelle – Entwicklung eines methanolbetriebenen Reformer-Brennstoffzellen-Systems

Prüfstand, an dem Tests mit dem Methanol-Dampfreformer für das Brennstoffzellensystem durchgeführt werden / Bildquelle: OWI

Das OWI Oel-Waerme-Institut und die Aixcellsys GmbH setzen ihre Entwicklung eines kompakten und leistungsstarken Reformer-Brennstoffzellen-Systems basierend auf dem Energieträger Methanol fort. Die Besonderheit des Projektes besteht in der Verwendung eines Methanol-Dampfreformers gekoppelt mit einem High Temperature Proton Exchange Membrane (HT-PEM) Brennstoffzellenstack, der sowohl elektrische Energie erzeugt als auch die Nutzung der Abwärme zur Raumlufterwärmung ermöglicht.

Ziel ist es, die Abwärme durch die modifizierte Systemverschaltung direkt, das heißt ohne Umweg durch einen Wasserheizkreislauf, zu nutzen. Die geringen Schallemissionen sollen eine Installation des Systems in direkter Wohnraumnähe ermöglichen. Als Abgase entstehen neben Wasserdampf und geringen Mengen Kohlenstoffdioxid (CO₂) keine weiteren Emissionen. Mit einer elektrischen Leistung von 250 W eignet sich das portable System zum Beispiel als Hausenergieversorgung im Inselbetrieb, etwa von Blockhütten in Naturschutzgebieten. Ein wichtiges Potenzial liegt in der regenerativen Herstellung des Energieträgers Methanol.

Ein weiterer Vorteil besteht in dem kostengünstigen und innovativen Fertigungsverfahren der Reformerbleche sowie der sich daraus ergebenden kompakten und einfachen Bauweise des Systems. Ein neues Konzept der internen Beheizung soll schnelle Startzeiten ermöglichen. Nach 24 Monaten Entwicklungszeit sollen Brennstoffzellenstacks mit 10 und 20 Zellen mit dem Methanol-Reformer gekoppelt und mit einer neu entwickelten Steuerung als Gesamtsystem betrieben werden. Dieses Funktionsmuster soll dann als Basis für weitere Entwicklungsschritte dienen.

OWI und Aixcellsys forschen in diesem Projekt mit der Unterstützung der Deutschen Bundesstiftung Umwelt e.V. Es knüpft an eine vorausgegangene Reihe von Tests verschiedener für HT-PEM-Brennstoffzellen verfügbarer MEA‘s (Membrane Electrode Assemblies) unterschiedlicher Hersteller an, die hinsichtlich Leistung und Widerstandsfähigkeit unter realitätsnahen Einsatzbedingungen eines methanolbasierten Systems miteinander verglichen wurden.

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