Durch Infrarot-Aufnahmen lassen sich Wärmeverluste anhand der orange/rötlichen Farbgebung aufspüren.Dieses Bild eines Wärmetauschers macht die vorhandenen Potenziale zur Dämmoptimierung sichtbar. ©Bild: Next Energy

Tritt Phosphorsäure aus der Membranstruktur einer Brennstoffzelle in die beidseitig flankierenden porösen graphitischen Gasdiffusionslagen, verringert sich die Leitfähigkeit und damit die Effizienz des Gesamtsystems. ©Bild: Next Energy

Next Energy: Effizienz für Brennstoffzellen und Kraft-Wärme-Kopplung

(PM) Effizienz und Brennstoffverbrauch spielen bei jedem Verkaufsgespräch zu Heizungssystemen oder Fahrzeugen eine Rolle. Nur selten werden die dafür erforderlichen Komponenten und Mechanismen thematisiert, wie die Dreiphasengrenzfläche, der Hydrophobierungsgrad oder die Regenerationszyklen-Anzahl. Auf diese entscheidenden Parameter fokussiert sich das Energieforschungszentrum Next Energy.


Die Oldenburger Wissenschaftler verfügen im Marktsegment der Brennstoffzellen- und Kraft-Wärme-Kopplungs-Systeme über umfassendes Know-how zur Entwicklung effizienterer, kostengünstigerer und robusterer Materialen bis hin zu optimalen Betriebsführungsstrategien. Anschauliche Beispiele für mehr Effizienz im Gesamtsystem demonstriert das Institut noch bis zum 28. April 2017 an der Hannover Messe.

Kooperation mit Herstellern
Bei Brennstoffzellensystemen werden Kennwerte wie die Leistung oder die Lebensdauer bereits durch das Produktionsverfahren oder später durch die Betriebsweise massgeblich beeinflusst. Im vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Forschungsprojekt Qualifix analysiert Next Energy diese komplexen Abhängigkeiten. Ziel ist es, gemeinsam mit den Herstellern technisch oder wirtschaftlich abbildbare Qualitätssicherungssysteme zu definieren, entwickeln und validieren. Dabei werden die durch den Betrieb verursachten Degradationseffekte ebenfalls berücksichtigt. So können kostentreibende Fertigungsverluste minimiert und Optimierungspotenzial gezielt genutzt werden.

Wartungsfreundlicher Systemaufbau
Sowohl die Installation als auch künftige Wartungseinsätze müssen bei KWK-Anlagen so vorbereitet werden, dass durch diese Arbeiten möglichst keine Effizienzverluste verursacht werden. Hier fokussiert sich die mögliche Fehlerquelle also auf den Faktor Mensch. Vor diesem Hintergrund zielt das von der Europäischen Union geförderte Forschungsprojekt D2Service auf wartungsfreundliche Konzepte ab: Unter anderem entwickelt Next Energy für die Forschungspartner Testprozeduren, mit denen langzeitwirkende und wirkungsgradreduzierende Fehler bei Wartung und Installation direkt aufgespürt werden können. Vorrangiges Projektziel ist es, mittels einfacher Austauschprozeduren und verständlicher Dokumentation Kosten und Aufwand für Reparaturarbeiten spürbar zu senken. Durch die internationale Kooperation mit mehreren Herstellern sollen die Verfahren auf unterschiedliche KWK-Anlagen auf Basis von Brennstoffzellen anwendbar werden.

Innovativer Fertigungsansatz
Mittels eines neuartigen Fertigungs-Ansatzes hat ein Next Energy-Wissenschaftlerteam ein kostengünstiges Speicherkonzept für Redox-Flow-Batterien entwickelt. Der Speicher ermöglicht die Steigerung des Eigenverbrauchs Erneuerbarer Energien und zeichnet sich durch besonders hohe Sicherheit und Langlebigkeit aus. Ein zum Patent angemeldetes Verfahren erlaubt bei der Montage der Kernkomponenten der Batterien – den Stacks – Kosteneinsparungen von bis zu 85 Prozent. Derzeit wird aus dem Exist-Forschungstransfer Resiflow heraus die Unternehmensgründung vorbereitet. Angestrebt wird mit Unterstützung von Investoren die Serienfertigung eines Produktes, das insbesondere auf die Anforderungen im gewerblichen und landwirtschaftlichen Bereich ausgerichtet ist. Einen Prototyp, der das generelle Konzept demonstriert, präsentiert das Gründerteam am Gemeinschaftsstand des Niedersächsischen Ministeriums für Wissenschaft und Kultur an Halle 2.

Next Energy stellt an der Hannover Messe (24.-28.04.2017) in Halle 27 an Stand D57 sowie in Halle 2 an Stand A08 aus.

Text: Next Energy EWE Forschungszentrum für Energietechnologie e. V.

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