Ziel des Projektes ist es, eine effiziente Technologie zur Energieerzeugung in der unterbrechungsfreien Stromerzeugung für den Bereich der Gas- und Ölindustrie in Russland auf Basis von Hochtemperatur-PEM Brennstoffzellen (HT-PEM), welche Gas direkt von der Pipelineinfrastruktur als Brennstoff nutzen, aufzubauen und auf die Anforderungen des Partnerlandes anzupassen (kundenspezifisch). Grundlage des Systems ist die autotherme Reformierung (ATR) von Gas (direkte H2-Erzeugung) und eine HT-PEM Brennstoffzelle, welche in der Lage ist, Strom über einen langen Zeitraum während eines Stromausfalles zu liefern. Die entwickelten Prototypen werden anschließend unter den Kundenbedingungen im Partnerland getestet und analysiert. Zum Ende des Projektes wird ein vollständig neues und autarkes 1 kW hybrid Brennstoffzellensystem aufgebaut, welches netzunabhängig ist und seine Funktionalität unter den Bedingungen des russischen Marktes demonstriert mit deutlich verbesserter Ökobilanz. Die russische Seite präsentiert im Rahmen der Demonstration den neuen Plasmareformer und die HT-PEM Technik. Das geplante Projekt sieht mehrere Arbeitspakete vor. Dabei baut das Projekt auf 11 Arbeitspaketen auf: Ein Arbeitspaket ist dem Projekt-Management (AP1. Projektkoordination) zugeordnet und 10 Arbeitspakete für die Forschung- und Entwicklungsaktivitäten und der Erprobung/Demonstration in der Anwendung in Russland. Es findet eine Überwachung des Projektes mittels Meilensteinen und Balkenplänen statt.
In dem von der EU geförderten IP-Projekt MCWAP (TIP4-CT-2005-019973) soll der Nachweis erbracht werden, dass Multi-Megawatt-Anlagen auf Basis von Schmelzkarbonatbrennstoffzellen (MCFC) für Schiffe in naher Zukunft am Markt verfügbar sind. Um dieses anspruchsvolle Ziel zu erreichen, werden im Rahmen des Projektes Komponenten entwickelt und ausgelegt sowie umfangreiche Untersuchungen durchgeführt. Die Berechnungen werden durch intensive experimentelle Untersuchungen zur Verbesserung des Anlagenwirkungsgrades und der Lebensdauer der Komponenten untermauert. Das Projekt hat ein Gesamtbudget von ca. 17 Mio. € für eine Laufzeit von 5 Jahren. Im Projekt arbeiten 16 Partner aus 7 Ländern mit. Wesentliche Projektziele: - Verbesserung der derzeitigen Leistung der Schmelzkarbonatbrennstoffzellen und ihrer relevanten Komponenten, um den effizienten, betriebssicheren und gefahrlosen Betrieb zu ermöglichen; - Verbesserung der heute verfügbaren Brennstoffaufbereitungstechnologie (Entschwefelung und Reformer); - Maximierung der Integration der Brennstoffzelle und der Brennstoffaufbereitung durch Anpassung der einzelnen Komponenten an die Bedingungen auf Schiffen; - Entwicklung, Konstruktion, Installation und Inbetriebnahme eines Prototyps von bis zu 500 kW auf einem Schiff, um die Funktionalität und die Betriebssicherheit für zukünftige Systemverbesserungen mit höheren Leistungen zu testen und zu verifizieren; - Konstruktion eines komplett neuen Schiffes mit einer innovativen Erstellung des Schifflayouts, in welchem traditionelle Dieselmotoren (vollständig oder teilweise) durch Multi-Megawatt-Brennstoffzellen ersetzt werden. Die Aufgaben der TU Bergakademie Freiberg sind: - Test der 'Fuel Processor'-Komponenten auf maritime Tauglichkeit; dabei sollen vor allem die Auswirkungen der mit Salzwasser beladenen Seeluft auf die Brennerteile näher untersucht werden; - Entwicklung der Brennerkomponenten; - Entwicklung, Auslegung und Bau eines autothermen Reformers für die Erzeugung eines wasserstoffreichen Synthesegases aus Diesel, Dampf und Luft, das auf die MCFC-Bedingungen konditioniert ist; die besondere Herausforderung liegt hierbei in der Größe der Anlage und den maritimen Bedingungen; - Zusammenbau und Test des kompletten 'Fuel Processor Modules' in Freiberg bestehend aus 'Heat Cell', Reformer, Dampferzeuger, Kompressor etc.; - Aufbau und Test der Steuerung und Regelung des 'Fuel Processor Modules', Integration mit der übergeordneten MCFC Steuerung. Neben der eigenen Komponentenentwicklung stellt die Integration des 'Fuel Processor Modules', dessen Komponenten zum Teil von Partnern geliefert werden, eine Schlüsselrolle der TU Bergakademie Freiberg im Projekt dar. Nach Fertigstellung und Test des 'Fuel Processor Modules' erfolgt die Kopplung mit der MCFC bei ANSALDO.
Das vorgeschlagene Entwicklungs- und Pilotierungsprojekt soll im Unterschied zu heute industriell zur Verfügung stehenden und in Entwicklung befindlichen Recyclingverfahren erstmalig ein kostengünstiges Processing mit einer maximierten Rückgewinnung der werthaltigen Batterieinhaltsstoffe verbinden. Die Kerninnovationen des vorgeschlagene Verwertungsverfahrens beinhalten: 1. Hohe Energieeffizienz durch Entwicklung eines autothermen Pyrolyseprozesses und Nutzung Energie extensiver mechanischer Aufbereitungstechnik; 2. Höchste Ressourceneffizienz durch Erfassung und Rückgewinnung aller Wertmetalle aus Batterien; 3. Optimierte Wirtschaftlichkeit durch Minimierung der Verfahrenstiefe und Maximierung marktgängiger Ausgangsprodukte und ihrer Erlöse; 3. Umsetzung des Konzeptes durch Nachweis mittels Demonstrationsanlage Das Arbeitsprogramm des Forschungsprojektes ist auf 42 Monate ausgelegt. Die einzelnen Arbeitspakete der Verbundpartner IME und ACCUREC können in großen Teilen parallel bearbeitet werden. Zunächst erfolgt eine Systemanalyse des Batterieschrotts. Darauf aufbauend erfolgen Verfahrenssimulationen zur Auslegung der Prozessschritte und benötigten Anlagen. Nach Aufbau, Installation und Inbetriebnahme der Anlagen erfolgen die Pilotversuche bzw. Laborversuche. Parallel dazu erfolgt eine Materialcharakterisierung und Verwertbarkeitsprüfung aller Zwischen und Endprodukte. Abgeschlossen wird das Projekt mit einer Ökobilanzierung und einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung.
Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird ein vielstofffähiger Stationärmotor entwickelt, der den Einsatz regenerativer flüssiger Kraftstoffe mit geringer Reinheit für eine KWK-Anwendung ermöglichen soll. Das teilhomogene Brennverfahren mit externer Gemischbildung hat zum Ziel die Stickoxid- und Partikelemissionen im Vergleich zum herkömmlichen Dieselverfahren unter Beibehaltung des derzeitigen Wirkungsgrads zu senken. Das Forschungsvorhaben wird von einem Projektkonsortium aus den beiden Forschungsstellen OWI Aachen, ITV Uni Hannover, sowie der Firma AixCellSys durchgeführt. Am OWI wird die Verdampfereinheit der externen Gemischbildung für die Anwendung am Motor entwickelt und optimiert. Hierbei kommt das Verfahren der Kalten Flammen Verdampfung zum Einsatz das eine autotherme Verdampfung des Kraftstoffs ermöglicht. Am ITV der Uni Hannover wird ein Dieselmotor für den Betrieb mit externer Gemischbildung optimiert, und sowohl mit einer Saugrohreindüsung des verdampften Brenngases, als auch einer Eindüsung des Brenngases in den Brennraum betrieben. Durch den Einsatz einer hochgenauen Induziermesstechnik, sowie der Abgasanalytik kann das Verfahren überwacht und optimiert werden. Die komplexe Steuerungseinheit für die externe Gemischbildung wird von der Firma AixCellSys entwickelt und an dem Prüfstand in Betrieb genommen. Die während der Projektlaufzeit erforderlichen Anpassungen werden direkt am Prüfstand umgesetzt.
Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird ein vielstofffähiger Stationärmotor entwickelt, der den Einsatz regenerativer flüssiger Kraftstoffe mit geringer Reinheit für eine KWK-Anwendung ermöglichen soll. Das teilhomogene Brennverfahren mit externer Gemischbildung hat zum Ziel die Stickoxid- und Partikelemissionen im Vergleich zum herkömmlichen Dieselverfahren unter Beibehaltung des derzeitigen Wirkungsgrads zu senken. Das Forschungsvorhaben wird von einem Projektkonsortium aus den beiden Forschungsstellen OWI Aachen, ITV Uni Hannover, sowie der Firma AixCellSys durchgeführt. Am OWI wird die Verdampfereinheit der externen Gemischbildung für die Anwendung am Motor entwickelt und optimiert. Hierbei kommt das Verfahren der Kalte Flammen Verdampfung zum Einsatz das eine autotherme Verdampfung des Kraftstoffs ermöglicht. Am ITV der Uni Hannover wird ein Dieselmotor für den Betrieb mit externer Gemischbildung optimiert, und sowohl mit einer Saugrohreindüsung des verdampften Brenngases, als auch einer Eindüsung des Brenngases in den Brennraum betrieben. Durch den Einsatz einer hochgenauen Induziermesstechnik, sowie der Abgasanalytik kann das Verfahren überwacht und optimiert werden. Die komplexe Steuerungseinheit für die externe Gemischbildung wird von der Firma AixCellSys entwickelt und an dem Prüfstand in Betrieb genommen. Die während der Projektlaufzeit erforderlichen Anpassungen werden direkt am Prüfstand umgesetzt.
Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird ein vielstofffähiger Stationärmotor entwickelt, der den Einsatz regenerativer flüssiger Kraftstoffe mit geringer Reinheit für eine KWK-Anwendung ermöglichen soll. Das teilhomogene Brennverfahren mit externer Gemischbildung hat zum Ziel die Stickoxid- und Partikelemissionen im Vergleich zum herkömmlichen Dieselverfahren unter Beibehaltung des derzeitigen Wirkungsgrads zu senken. Das Forschungsvorhaben wird von einem Projektkonsortium aus den beiden Forschungsstellen OWI Aachen, ITV Uni Hannover, sowie der Firma AixCellSys durchgeführt. Am OWI wird die Verdampfereinheit der externen Gemischbildung für die Anwendung am Motor entwickelt und optimiert. Hierbei kommt das Verfahren der Kalten Flammen Verdampfung zum Einsatz das eine autotherme Verdampfung des Kraftstoffs ermöglicht. Am ITV der Uni Hannover wird ein Dieselmotor für den Betrieb mit externer Gemischbildung optimiert, und sowohl mit einer Saugrohreindüsung des verdampften Brenngases, als auch einer Eindüsung des Brenngases in den Brennraum betrieben. Durch den Einsatz einer hochgenauen Induziermesstechnik, sowie der Abgasanalytik kann das Verfahren überwacht und optimiert werden. Die komplexe Steuerungseinheit für die externe Gemischbildung wird von der Firma AixCellSys entwickelt und an dem Prüfstand in Betrieb genommen. Die während der Projektlaufzeit erforderlichen Anpassungen werden direkt am Prüfstand umgesetzt.
Der Einsatz von Sekundär-Energieträgern (z. B. Kunststoffen) in Kalkwerken unter Ausnutzung Kalkwerk-spezifischer Gegebenheiten schont nachhaltig fossile Rohstoffressourcen und macht den Kalkbrennprozess energieeffizienter. Ziel ist die Umwandlung der Ersatzbrennstoffe in Synthesegas. Die Technologie sieht vor, dem Kalkbrennprozess einen neuartigen und nahezu autothermen Gegenstromvergaser mit zirkulierendem Reaktionswanderbett vorzuschalten. Speziell in Kalkwerken ist ferner auch die Rückführung der prozessbedingten CO2-Emissionen aus den Kalköfen unter Ausnutzung der Boudouard-Reaktion (Umwandlung von CO2 zu CO) möglich. Der Kalk wirkt als Reaktionswanderbett im Vergaser, der in seiner technischen Ausführung der Funktionsweise fossil beheizter Vertikalschachtöfen angenähert ist. Das erzeugte Brenngas wird anschließend direkt in den Kalkbrennöfen thermisch verwertet. Hierin liegt auch das besondere Risiko des Vorhabens, denn die Klärung der Realisierbarkeit kann nur in großtechnischem Maßstab erfolgen. Am Ende des Vorhabens soll ein Prozess-Prototyp bereitgestellt werden, der eine nahezu uneingeschränkte Multiplikation der Technologie im industriellen Maßstab erlaubt.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 19 |
| Europa | 1 |
| Wissenschaft | 9 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 19 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 19 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 19 |
| Englisch | 1 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 8 |
| Webseite | 11 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 17 |
| Lebewesen und Lebensräume | 12 |
| Luft | 13 |
| Mensch und Umwelt | 19 |
| Wasser | 10 |
| Weitere | 19 |