In dem hier vorliegenden Projekt wollen zwei erfahrene Partner aus Industrie und Wissenschaft gemeinsam an der Verlängerung der Lebensdauer von PEM Elektrolyseuren arbeiten. Ziel ist es, dies vor allem bei wechselnden Lasten zu realisieren, wie sie bei der Verwertung von fluktuierenden, erneuerbaren Energien notwendig werden. Dazu wird ein Testsystem aufgebaut, in dem verschiedene Kombinationen von Membranen und Katalysatoren erforscht und getestet werden können. Dabei wird die langjährige Erfahrung des DLR in der Untersuchung von Degradationsmechanismen mit verschiedenen in-situ und ex-situ Untersuchungsmethoden genutzt. Die Untersuchung der Dauerhaltbarkeit bei dynamischer Belastung in diesem Projekt stellt einen relevanten Anteil an der Weiterentwicklung von Möglichkeiten zur chemischen Speicherung von erneuerbaren Energien dar. Die Verhaltensweise/Degradation und die Performance der MEAs werden zuerst im Elektrolyseur, der von Hydrogenics aufgebaut wird, getestet und später mittels verschiedener in-situ und ex-situ Untersuchungsmethoden genau untersucht. Parallel soll ein numerisches Modell der Degradation aufgebaut werden, mit dem eine Lebensdauervorhersage validiert werden kann
In einem gemeinsamen Entwicklungsprojekt zwischen der HIAT gGmbH aus Schwerin und microdrop Technologies GmbH aus Norderstedt ist beabsichtigt, das lnk-Jet-Verfahren zur Herstellung von Membran- Elektroden-Einheiten (kurz M EAs) in der Brennstoffzellentechnologie als neue Auftragstechnik einzuführen und zu optimieren. Der Ink-Jet- Druck gewinnt in der Mikroelektronik immer mehr an Bedeutung. Durch die prinzipiell einfache Handhabung, Flexibilität und höchste Dosiergenauigkeit ist er nicht nur in der Polymerelektronik sondern auch in vielen anderen Bereichen von Interesse. In diesem Projekt stellt das Aufbringen metallischer partikelhaltiger Katalysatortinten eine besondere Herausforderung dar. Das Hauptaugenmerk bei der Anwendung der Ink-Jet- Technik besteht darin, ein stabil funktionierendes System aus Druckkopf und partikelhaltiger Tinte zu finden, um das schnelle und kostengünstigere Auftragen von Elektroden auf die Membran zu ermöglichen. Für eine sinnvolle Anwendung der lnk-Jet-Technik sind dabei zwei Aspekte von besonderer Bedeutung. Zum einen muss die Elektrode gut auf der Membran haften, um die Leistung der MEA zu gewährleisten und zum anderen muss die innere Stabilität der Elektrodenstruktur sowie die Haltbarkeit der Elektrode sichergestellt werden. Durch die Entwicklung einer Technologie zur massentauglichen Herstellung der MEAs werden die Materialkosten reduziert. Da durch Limitierung der Schichtdicke bei der Herstellung der MEAs durch das Siebdruckverfahren Grenzen gesetzt sind, wird hier eine Verringerung der Schichtdicke. Beladung auf die Hälfte angestrebt. Der Aspekt der Leistungsdichte darf dabei nicht aus den Augen verloren werden. Das gravierende Einsparungspotential besteht somit in der späteren Möglichkeit der Reduzierung an Materialkosten.
Im hier beantragten Forschungsprojekt soll die Optimierung und Ergänzung der Bereitstellung des Rohstoffs CO2 aus einer Rauchgaswäsche zur weiteren Verwendung für den Power-to-Fuel-Prozess (P2F) erforscht und untersucht werden. Dieser Einsatz setzt neben einem zuverlässigen und dynamischen Betrieb der CO2-Rauchgaswäsche bestimmte Anforderungen an den Rohstoff CO2 voraus. Der Schwerpunkt des Forschungsprojektes liegt in der robusten und optimierten Bereitstellung von CO2 einschließlich der Einhaltung erforderlicher CO2-Reinheitsanforderungen und des notwendigen CO2-Gasdrucks für die im P2F-Prozess folgende Methanolsynthese-Einheit. Dazu ist die Integration eines Verdichters, der zusätzlich die Funktion einer Feinreinigung des CO2 erfüllen soll, an die Anlage zur CO2-Abscheidung der Universität Duisburg-Essen am Kraftwerkstandort in Lünen vorgesehen. Neben der Erfüllung der Anforderungen an den Rohstoff CO2 spielen ebenfalls die Optimierung der Anbindung der CO2-Verdichtung an die CO2-Abscheidung und die Interaktion dieser Komponenten mit der nachfolgenden Methanolsynthese-Einheit eine entscheidende Rolle. Hierbei liegt der Fokus besonders auf der Untersuchung der Dynamik der Einzelsysteme infolge von Laständerungen der CO2-Abscheidung und der Auswirkungen auf den Gesamtprozess, um die Anforderungen einer flexiblen Fahrweise innerhalb der P2F-Technologie zu gewährleisten. Ein ausführlicher Arbeitsplan findet sich in Kapitel 8 der Vorhabenbeschreibung. In den ersten zehn Monaten wird das CO2-Verdichterkonzept mit Reinigung entwickelt. Die Inbetriebnahme und der Betrieb des CO2-Verdichters erfolgt in den darauf folgenden 12 Monaten, um die Anlagendynamik und die CO2-Qualität zu untersuchen. Daneben finden theoretische Modellierungen der Verdichtung statt. Das Scale-Up und die Wirtschaftlichkeitsanalyse der CO2-Bereitstellung sowie die Untersuchung der Flexibilisierungspotentiale von fossilen Kraftwerken runden den Arbeitsplan ab.
Im hier beantragten Forschungsprojekt soll die Optimierung und Ergänzung der Bereitstellung des Rohstoffs CO2 aus einer Rauchgaswäsche zur weiteren Verwendung für den Power-to-Fuel-Prozess (P2F) erforscht und untersucht werden. Dieser Einsatz setzt neben einem zuverlässigen und dynamischen Betrieb der CO2-Rauchgaswäsche bestimmte Anforderungen an den Rohstoff CO2 voraus. Der Schwerpunkt des Forschungsprojektes liegt in der robusten und optimierten Bereitstellung von CO2 einschließlich der Einhaltung erforderlicher CO2-Reinheitsanforderungen und des notwendigen CO2-Gasdrucks für die im P2F-Prozess folgende Methanolsynthese-Einheit. Dazu ist die Integration eines Verdichters, der zusätzlich die Funktion einer Feinreinigung des CO2 erfüllen soll, an die Anlage zur CO2-Abscheidung der Universität Duisburg-Essen am Kraftwerkstandort in Lünen vorgesehen. Neben der Erfüllung der Anforderungen an den Rohstoff CO2 spielen ebenfalls die Optimierung der Anbindung der CO2-Verdichtung an die CO2-Abscheidung und die Interaktion dieser Komponenten mit der nachfolgenden Methanolsynthese-Einheit eine entscheidende Rolle. Hierbei liegt der Fokus besonders auf der Untersuchung der Dynamik der Einzelsysteme infolge von Laständerungen der CO2-Abscheidung und der Auswirkungen auf den Gesamtprozess, um die Anforderungen einer flexiblen Fahrweise innerhalb der P2F-Technologie zu gewährleisten. Die Projektdauer beträgt insgesamt 24 Monate, untergliedert in fünf Abschnitte. In den ersten drei Monaten werden vorbereitende Maßnahmen zur Wiederinbetriebnahme der CO2-Abscheideanlage getroffen. In der darauf folgenden Phase von 6 Monaten beginnen die ersten Versuchsfahrten mit dem Absorptionsmittel MEA entsprechend der beschriebenen Arbeitspakete. In den folgenden Betriebsphasen drei und vier werden zwei weitere Absorptionsmittel entsprechend der Arbeitspakete eingesetzt und untersucht. Die letzte Phase betrifft die Auswertung und die Erstellung der Abschlussdokumentation.
Objective: Designed as a joint EU and US collaborative effort in the framework of the EU-US Cooperation Agreement on fuel cells, NextGenCell aims to bring domestic fuel cell microCHP (1-5kWel) next step towards commercialisation. In FP5 Vaillant, Plug Power, and othe r European partners have demonstrated low temperature PEM fuel cell microCHP systems. Three major hurdles were identified: 1. Costs must be reduced significantly, 2. Reliability must be improved via system simplification, 3. System temperature must be increased. High Temperature (HT) PEM MEA technology at 160-180 C has the potential to overcome those hurdles. R&D on MEA, Fuel Cell System, components development and integration will lead to a developed and tested 1-5kW HT PEM fuel cell prototype microCH P system with modular design for global markets. Specific objectives relevant to TP 6.1 at production volumes are: 1. Total system costs less than 400 EUR/kW: - Significant system simplification (no CO clean-up and water management) - Increase mechanical stability of MEA - Reduction of system costs (e.g. of Balance of Plant, fuel processor, maintenance/recycling) and low cost bi-directional inverter development 2. Modular system design: - modular system design for different market applications (CHP and future tri-generation) - Increase electrical efficiency up to 35Prozent with 85Prozent total efficiency 3. Durability greater than 40.000 hours: - MEA Development with more stable cathode material and corrosion -resistant cathodes 4. Electronic control systems for optimal heat and power management and reduced costs; - CHP hydraulics concept Development (system scalability 1-5kW) - Embedded controller with 70Prozent less cost - microCHP Controls optimisation in a Virtual Power Plant. The team is based on strong industrial and scientifically partnership, includes a SME and participants from Acceding Country Bulgaria and Slovenia as one of the new member states. Five participants have expressed to join the Joint Technology Platform (JTI).
Konzipierung und Entwicklung von Elektrokatalysatoren und Elektroden, die durch eine deutlich verbesserte Degradationsstabilität und eine verbesserte Massenaktivität die ökonomischen Zielsetzungen für automobile Brennstoffzellenkatalysatoren erfüllen. Das technische Arbeitsziel des Vorhabens ist die Darstellung einer für den Automobilbetrieb tauglichen, d.h. langzeitstabilen (5000 h), robusten (Temperaturbereich -25 C bis +95 C) und leistungsfähigen (spez. Leistung 2,9 kW/g Pt) Elektrodentechnologie für automobile PEM-Brennstoffzellen. Entwicklung von Katalysatordispersionen zur Elektrodenherstellung auf der Basis von auf kohlenstofffreien Trägermaterialien dispergierten Edelmetallkatalysatoreno -Rheologische Charakterisierung des Systems, Sorptionsmessungen an Pulvern und Schichten, Anpassung und Optimierung der Dispersionen -Anpassung und Optimierung des Beschichtungsverfahrens -Anpassung und Optimierung von Elektroden an Daimler-spezifische Hardware, Beanspruchungs- und Betriebsbedingungen -MEA-Testung, MEA-Präparation -Leistungstests und erste Stabilitätstest in repräsentativen Einzelzellen -Durchführung von Tests in Daimler-spezifischer Stackhardware zur Bestätigung der Ergebnisse von Einzelzellentests
Ziel des Vorhabens ist die Weiterentwicklung und Erprobung einer neuen leistungsfähigen MEA-Generation für den Einsatz in DMFC- und HTPEM-Brennstoffzellensystemen, die zu einer signifikanten Kostenreduzierung im Stackbereich führen soll. Das Projekt knüpft an an das Vorgängervorhaben STEP, in dem die Grundlagen für das ECPD-Verfahren (elektrochemische Pulsabscheidung) gelegt wurden und das jetzt zur Serienreife weiterentwickelt werden soll. Das Vorhaben wird zusammen mit den Unternehmen Elcomax (MEA-Hersteller) und SFC Energy (Anwender DMFC) durchgeführt. Aufgabe von Truma ist, die HT-PEM-MEA in das von Truma entwickelte Reformer-Brennstoffzellen-System zu adaptieren und zu erproben. Das System dient der Bordstromversorgung von Freizeitfahrzeugen und arbeitet mit dem im Caravaningmarkt bewährten und weit verbreiteten Energieträger Flüssiggas.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 177 |
| Land | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 143 |
| Förderprogramm | 34 |
| Gesetzestext | 103 |
| Text | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 144 |
| offen | 34 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 177 |
| Englisch | 5 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 1 |
| Keine | 158 |
| Webseite | 20 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 25 |
| Lebewesen und Lebensräume | 21 |
| Luft | 22 |
| Mensch und Umwelt | 178 |
| Wasser | 21 |
| Weitere | 44 |