Das Vorhabenziel ist die Einsparung von hochwertigen Primärenergieträgern bei der Beheizung von Hochtemperatur-Prozessanlagen. Durch neuartige und verbesserte Brenner- und Wärmerückgewinnungssysteme wird der energieeffiziente Einsatz von heizwertärmeren Prozess- und Sekundärgasen erreicht. Neue Flachflammenbrenner mit regenerativer Brennluftvorwärmung werden betriebstauglich entwickelt und an einem kleinen Ofen erprobt. Darauf basierend wird ein Regelungskonzept mit hohen Anforderungen an die Betriebssicherheit entwickelt, an einem größeren Schmiedeofen umgesetzt und im Betrieb optimiert. Für den Einsatz mit Prozess- und Sekundärgasen werden diese Brenner sodann erweitert und durch experimentelle Untersuchungen abgesichert. Die Vorwärmung von heizwertarmen Brenngasen wird untersucht und dieses mit den neuen Brennern an einem industriellen prozessgasbeheizten Ofen umgesetzt. Das neue Beheizungssystem (Flachflammenbrenner mit Brennmedienvorwärmung) kann an vielen Öfen eingesetzt werden mit dem Ziel Primärenergieeinsparung bei hoher Produktqualität. Die Zusammenarbeit der Projektpartner sichert den Projekterfolg und die weite Verbreitung der Ergebnisse.
Das Gesamtziel des Vorhabens besteht darin, existierende konstitutive Modelle zum Verhalten der EDZ unter endlagerelevanten Bedingungen auf der Basis vorhandener und gezielt ermittelter neuer repräsentativer Labordaten zu überprüfen und über die Durchführung einiger zusätzlicher Laborversuche zu kalibrieren bzw. die erforderlichen Modellparameter bereitzustellen. Ein weiteres Vorhabensziel ist die Implementierung des überprüften und kalibrierten Modells in das Rechenprogramm 'FLAC', so dass mit diesem Code belastbare gekoppelte THM-Rechnungen zum EDZ-Langzeitverhalten vorgenommen werden können. Auf Basis der erzielten Ergebnisse kann die Notwendigkeit der Berücksichtigung der EDZ-Entwicklung in Langzeitsicherheitsanalysen verlässlich bewertet werden. Das Untersuchungsprogramm gliedert sich in Laborversuche, Stoffgesetzentwicklungen und Modellrechnungen. Für die Modellierung hydraulisch-mechanisch gekoppelter Prozesses in geschädigten und damit durchlässigen Salzgesteinen werden gute Erfolgsaussichten gesehen.
Kurzbeschreibung MicroPower: Ziel ist ein effizientes, robustes und zuverlässiges Mikrobrennstoffzellensystem als netzunabhängige Stromversorgung und Ladegerät für portable Elektrowerkzeuge. Mit dem Projekt wird eines der ersten Reformer-basierten HT-PEM Brennstoffzellensysteme für mikroportable Anwendungen weltweit entwickelt. Neu entwickelt werden ein integrierter Methanolkompaktreformer mit hoher Energiedichte sowie ein robuster Hochtemperatur-PEM Stack mit neuen MEAs und Bipolarplatten. Zusammen mit der innovativen thermischen Integration und der Steuerung soll ein robustes, einfaches und leistungsstarkes System entstehen. Um die Kostenziele zu erreichen, werden überdies neue Prüf- und Produktionsverfahren für Reformer, MEAs und Bipolarplatten entwickelt. Detaillierte Vorhabensziele sind der ausführlichern Vorhabensbeschreibung MicroPower zu entnehmen. Siehe ausführliche Vorhabensbeschreibung MicroPower. Darin ist eine detaillierte Arbeitsplanung zu finden. Siehe ausführliche Vorhabensbeschreibung MiroPower. Dort ist ein Verwertungsplan enthalten. Zusätzlich ist ein Verwertungsplan für MAGNUM beigefügt.
Das Gesamtziel ist die Entwicklung eines effizienten, robusten und zuverlässigen Mikrobrennzellensystems mit Reformer für Methanol und Hochtemperatur-PEM-Brennstoffzelle, welches die Vorteile des Brennstoffs Methanol mit geringer Komplexität und angemessener Leistung des Systems verbindet, sich in einem kompakten Gehäuse befindet und über flexible Nutzerschnittstellen verfügt. Die Flexiva wird sich mit der Systemintegration und dem Produktdesign befassen. Wesentliche Arbeitsschritte sind die Auswahl und Testung der Systemkomponenten sowie deren Modifizierung gemeinsam mit dem Hersteller, die Systemsteuerung und Regelung der Medienströme inkl. der Messwerterfassung, die Entwicklung einer flexiblen Leistungsschnittstelle und letztlich das effiziente Package für den Prototyp. Die Fertigung von Mikrobrennstoffzellensystemen in verschiedenen Basisvarianten und deren Bereitstellung für autonome Systeme mit Servicefunktionen für Haushalt und Industrie wird zur Erweiterung der Produktionskapazitäten des Unternehmens führen. Weitere nachhaltige Effekte entstehen durch den Einsatz der im Projekt entwickelten bzw. zum Einsatz kommenden Komponenten für die am Markt befindlichen Geräte.
Ziel ist ein effizientes, robustes und zuverlässiges Mikrobrennstoffzellensystem als netzunabhängiger Stromversorger und Ladegerät für portable Geräte, z.B. Elektrowerkzeuge. Mit dem Projekt wird eines der ersten reformerbasierten HT-PEM Brennstoffzellensysteme für mikroportable Anwendungen weltweit entwickelt. Fünf Arbeitspakete, in die die Projektpartner ihre komplementären Kompetenzen einbringen, sind zur Zielerreichung erforderlich: Reformer (Katalysatorentwicklung, Prototypenaufbau, Fertigungstechnologien), HT-MEA (MEA-Entwicklung, Qualitätssicherung), Stack (Bipolarplattenentwicklung, Stackentwicklung und -bau. Qualitätssicherung), System (Integration von Reformer und BZ, Steuerung, Packaging), Produkt (Lastenheft, Evaluierung, Einsatzkonzept). Das neue Brennstoffzellensystem soll von BOSCH in Produkte mit kabelloser Elektrizitätsversorgung integriert werden. Die Partner werden die im Projekt entwickelten neuen Komponenten und Technologien separat vermarkten, um den zunehmenden Bedarf durch die Hochtemperatur-PEM Brennstoffzellentwicklung zu decken.
Im Projekt werden ein portabler Energieerzeuger auf der Basis einer Methanolreformer/Brennstoffzelleneinheit sowie neue Produktionsverfahren zur Massenfertigung von pstrukturierten Reaktoren entwickelt. Die Kernarbeitsgebiete des IMM betreffen die Leitung des Arbeitspakets 'Reformer', die Auslegung der Reformerkomponenten, die Entwicklung erster Prototypen, die Systemintegration der zweiten Reformergeneration und Support betreffend systemübergreifende Peripheriekomponenten. Die Arbeitsergebnisse sollen im Anwendungsgebiet der Methanolreformierung für portable Anwendungen zusammen mit den beteiligten Industriepartnern eine Verwertung zugeführt werden. Das IMM beabsichtigt zudem, Erkenntnisse des Vorhabens in weitere Spezialapplikationen im Mikroreformer- und Wärmetauscherumfeld sowie in den Bereich sonstiger integrierter Funktionseinheiten innerhalb der Chemischen Prozesstechnik einzubringen.
Im Projekt MicroPower wird ein mit reformiertem Methanol betriebenes Hochtemperatur- PEM- Brennstoffzellensystem entwickelt. Zur Miniaturisierung des Reformers muss die katalytische Aktivität signifikant verbessert werden. Hauptkomponente der Forschungsarbeiten am LIKAT wird die Entwicklung, Testung und Charakterisierung eines neuen, hochaktiven Reformerkatalysators durch die Erprobung neuer Katalysatorformulierungen sowie den Einsatz der mikromisch-gestützten Feststoffsynthese sein. Gegenüber konventionell hergestellten Cu/ZnO-Katalysatoren werden durch den Einsatz von Mikromischern zur Katalysatorsynthese definierte und reproduzierbare Fällungsbedingungen erwartet, die zu einer höheren Dispersion der Cu-Zentren führen. Die Anwendung einer neuen mikromisch-gestützten Präparationstechnik für Katalysatoren erweitert das Marktpotential des LIKAT mit der Erschließung neuer Zielkunden aus der Industrie oder Kooperationen mit anderen Forschungseinrichtungen. Die aus dem Projekt gewonnenen Erfahrungen können auf die Entwicklung neuer Reformierkatalysatoren für andere Kohlenwasserstoffe übertragen werden.
Das Vorhabenziel ist die Einsparung von hochwertigen Primärenergieträgern bei der Beheizung von Hochtemperatur-Prozessanlagen. Durch neuartige und verbesserte Brenner- und Wärmerückgewinnungssysteme wird der energieeffiziente Einsatz von heizwertärmeren Prozess- und Sekundärgasen erreicht. Neue Flachflammenbrenner mit regenerativer Brennluftvorwärmung werden betriebstauglich entwickelt und an einem kleinen Ofen erprobt. Darauf basierend wird ein Regelungskonzept mit hohen Anforderungen an die Betriebssicherheit entwickelt, an einem größeren Schmiedeofen umgesetzt und im Betrieb optimiert. Für den Einsatz mit Prozess- und Sekundärgasen werden diese Brenner sodann erweitert und durch experimentelle Untersuchungen abgesichert. Die Vorwärmung von heizwertarmen Brenngasen wird untersucht und dieses mit den neuen Brennern an einem industriellen prozessgasbeheizten Ofen umgesetzt. Das neue Beheizungssystem (Flachflammenbrenner mit Brennmedienvorwärmung) kann an vielen Öfen eingesetzt werden mit dem Ziel Primärenergieeinsparung bei hoher Produktqualität. Die Zusammenarbeit der Projektpartner sichert den Projekterfolg und die weite Verbreitung der Ergebnisse.
Das Vorhabenziel ist die Einsparung von hochwertigen Primärenergieträgern bei der Beheizung von Hochtemperatur-Prozessanlagen. Durch neuartige und verbesserte Brenner- und Wärmerückgewinnungssysteme wird der energieeffiziente Einsatz von heizwertärmeren Prozess- und Sekundärgasen erreicht. Neue Flachflammenbrenner mit regenerativer Brennluftvorwärmung werden betriebstauglich entwickelt und an einem kleinen Ofen erprobt. Darauf basierend wird ein Regelungskonzept mit hohen Anforderungen an die Betriebssicherheit entwickelt, an einem größeren Schmiedeofen umgesetzt und im Betrieb optimiert. Für den Einsatz mit Prozess- und Sekundärgasen werden diese Brenner sodann erweitert und durch experimentelle Untersuchungen abgesichert. Die Vorwärmung von heizwertarmen Brenngasen wird untersucht und dieses mit den neuen Brennern an einem industriellen prozessgasbeheizten Ofen umgesetzt. Das neue Beheizungssystem (Flachflammenbrenner mit Brennmedienvorwärmung) kann an vielen Öfen eingesetzt werden mit dem Ziel Primärenergieeinsparung bei hoher Produktqualität. Die Zusammenarbeit der Projektpartner sichert den Projekterfolg und die weite Verbreitung der Ergebnisse.
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