Robustes und haltbares Reformersystem entwickelt
- Pressemitteilung der Firma BINE Informationsdienst, 20.01.2012
Pressemitteilung vom: 20.01.2012 von der Firma BINE Informationsdienst aus Bonn
Kurzfassung: Bessere Komponenten für Brennstoffzellen Brennstoffzellen sind leise und effiziente Energiewandler. Um Wasserstoff als nötigen Brennstoff zu erzeugen, wenn man nur fossiles oder biogenes Methan hat, schalten Techniker ein relativ aufwendiges ...
[BINE Informationsdienst - 20.01.2012] Robustes und haltbares Reformersystem entwickelt
Bessere Komponenten für Brennstoffzellen
Brennstoffzellen sind leise und effiziente Energiewandler. Um Wasserstoff als nötigen Brennstoff zu erzeugen, wenn man nur fossiles oder biogenes Methan hat, schalten Techniker ein relativ aufwendiges Reformersystem vor. Das spaltet das "Erdgas" oder "BioErdgas" in Wasserstoff und CO2 auf. Ein vom Bundeswirtschaftsministerium gefördertes Gemeinschaftsprojekt hat jetzt erforscht, wie sich langlebigere und robustere Reformer herstellen lassen.
Zielstellung des Vorhabens war es, die Lebensdauer und Robustheit von Reformersystemen für Brennstoffzellenanwendungen zu erhöhen, indem die Forscher den Reaktor des Reformers neu konstruierten sowie neue Werkstoffe und Fügetechnologien auswählten und anpassten. Die Werkstoffe und Schweißverbindungen werden durch wechselnde Temperaturen thermozyklisch sehr hoch beansprucht. Es herrschen Temperaturen bis über 1.000 °C und korrosive Atmosphären. Diese komplexe Aufgabenstellung bearbeiteten drei Forschungspartner: das Zentrum für Brennstoffzellen Technik GmbH (ZBT), das Günter-Köhler-Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung Jena GmbH (ifw Jena) und das Karl-Winnacker-Institut der Dechema e. V. (KWI).
Das KWI in Frankfurt am Main optimierte selbst entwickelte Diffusionsschichten auf Basis von Aluminium-Aktivelementen (Al und Al-Si; Y, Hf und Ce). Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten war die Untersuchung der vorliegenden Korrosionsmechanismen und deren Wirkung auf die betrachteten Werkstoffe. Abschließend bewerteten die Forscher die unbeschichteten und beschichteten Werkstoffe im 1.000-stündigen thermozyklischen Hochtemperaturkorrosionstest in realer Prozessgasatmosphäre.
Das ifw Jena bestimmte die mechanischen Eigenschaften der Werkstoffe vor und nach deren Auslagerung im Korrosionstest. Diese Ergebnisse stellten die Grundlage für die Auswahl des im weiteren Projektverlauf zur Anwendung kommenden Werkstoffes und der Fügetechnologie dar.
Das ZBT in Duisburg fertigte schließlich ein reales Reformersystem mit optimiertem Werkstoff, Beschichtung und Fügetechnologie für den Praxistest. Die Tests verliefen im zyklischen Start-Stopp-Betrieb zur Abbildung einer beschleunigten Alterung über 1.000 Stunden ausfallfrei. Nach der Demontage stellten die Forscher den Reformerreaktor für metallographische Untersuchungen am KWI und ifw Jena zur Verfügung.
Industrielle Gemeinschaftsforschung Dieses Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA) erfolgte im Programm zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie über die Allianz Industrie Forschung finanziert.
Ende 2011 tagte der projektbegleitende Ausschuss zum Abschluss des Vorhabens mit dem Titel "Werkstoff- und fügetechnische Analyse und Optimierung eines Reformers für Brennstoffzellenanwendungen" (IGF16118BG; FOSTA P811) am Zentrum für BrennstoffzellenTechnik in Duisburg. Die Vorstellung und Diskussion der zum Projektabschluss vorliegenden Forschungsergebnisse erfolgte mit den beteiligten Industrievertretern im Rahmen der 5. Arbeitskreissitzung.
Kontakt:
BINE Informationsdienst
FIZ Karlsruhe - Büro Bonn
Redaktionsleitung: Johannes Lang
Kaiserstraße 185-197
53113 Bonn
Tel. (+49) 228 92379-0
Fax (+49) 228 92379-29
E-Mail redaktion@bine.info
Bessere Komponenten für Brennstoffzellen
Brennstoffzellen sind leise und effiziente Energiewandler. Um Wasserstoff als nötigen Brennstoff zu erzeugen, wenn man nur fossiles oder biogenes Methan hat, schalten Techniker ein relativ aufwendiges Reformersystem vor. Das spaltet das "Erdgas" oder "BioErdgas" in Wasserstoff und CO2 auf. Ein vom Bundeswirtschaftsministerium gefördertes Gemeinschaftsprojekt hat jetzt erforscht, wie sich langlebigere und robustere Reformer herstellen lassen.
Zielstellung des Vorhabens war es, die Lebensdauer und Robustheit von Reformersystemen für Brennstoffzellenanwendungen zu erhöhen, indem die Forscher den Reaktor des Reformers neu konstruierten sowie neue Werkstoffe und Fügetechnologien auswählten und anpassten. Die Werkstoffe und Schweißverbindungen werden durch wechselnde Temperaturen thermozyklisch sehr hoch beansprucht. Es herrschen Temperaturen bis über 1.000 °C und korrosive Atmosphären. Diese komplexe Aufgabenstellung bearbeiteten drei Forschungspartner: das Zentrum für Brennstoffzellen Technik GmbH (ZBT), das Günter-Köhler-Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung Jena GmbH (ifw Jena) und das Karl-Winnacker-Institut der Dechema e. V. (KWI).
Das KWI in Frankfurt am Main optimierte selbst entwickelte Diffusionsschichten auf Basis von Aluminium-Aktivelementen (Al und Al-Si; Y, Hf und Ce). Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten war die Untersuchung der vorliegenden Korrosionsmechanismen und deren Wirkung auf die betrachteten Werkstoffe. Abschließend bewerteten die Forscher die unbeschichteten und beschichteten Werkstoffe im 1.000-stündigen thermozyklischen Hochtemperaturkorrosionstest in realer Prozessgasatmosphäre.
Das ifw Jena bestimmte die mechanischen Eigenschaften der Werkstoffe vor und nach deren Auslagerung im Korrosionstest. Diese Ergebnisse stellten die Grundlage für die Auswahl des im weiteren Projektverlauf zur Anwendung kommenden Werkstoffes und der Fügetechnologie dar.
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Industrielle Gemeinschaftsforschung Dieses Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA) erfolgte im Programm zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie über die Allianz Industrie Forschung finanziert.
Ende 2011 tagte der projektbegleitende Ausschuss zum Abschluss des Vorhabens mit dem Titel "Werkstoff- und fügetechnische Analyse und Optimierung eines Reformers für Brennstoffzellenanwendungen" (IGF16118BG; FOSTA P811) am Zentrum für BrennstoffzellenTechnik in Duisburg. Die Vorstellung und Diskussion der zum Projektabschluss vorliegenden Forschungsergebnisse erfolgte mit den beteiligten Industrievertretern im Rahmen der 5. Arbeitskreissitzung.
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Der BINE Informationsdienst fördert den Informations- und Wissenstransfer aus der Energieforschung in die Anwendungspraxis und steht dabei in engem Austausch mit vielen Firmen und Institutionen, die in geförderten Projekten Effizienztechnologien und Erneuerbare Energien zur Anwendungsreife entwickeln. BINE ist ein Informationsdienst der Fachinformationszentrum (FIZ) Karlsruhe GmbH und kooperiert mit zahlreichen Einrichtungen und Organisationen aus Forschung, Ausbildung, Praxis, Fachmedien und Politik. BINE wird gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit (BMWA).
Aktuelle Informationen aus Forschung und Technik werden durch die BINE-Fachredaktion gründlich recherchiert, prägnant und zielgruppenorientiert aufbereitet und potentiellen Anwendern vermittelt. In drei Inforeihen (Projekt-Info, Themen-Info und basisEnergie) informiert BINE über Ergebnisse und Erfahrungen aus Forschung und Anwendungsprojekten. Die Infos können auch im kostenfreien Abonnement bezogen werden. Die BINE-Publikationen werden im Internet systematisch mit weiteren Informationen und Angeboten (u. a. InfoPlus) vernetzt und durch das BINE-Expertentelefon ergänzt. Hier bietet BINE projektbezogene und praxisrelevante Zusatzinformationen.
Ergänzt werden die BINE Broschüren durch die "BINE Informationspakete". Die Buchreihe bietet aktuelles, in der Praxis verwertbares Anwendungs-know-how und Forschungswissen. Die Buchreihe erscheint im Verlag Solarpraxis und ist im Buchhandel oder über die BINE Homepage bestellbar.
Die Planung und Realisierung eines energieeffizienten Gebäudes, die Wärmerückgewinnung in industriellen Prozesse oder die Integration erneuerbarer Energien in bestehende Energiesysteme sind komplexe und anspruchsvolle Aufgaben - sie erfordern aktuelle und erstklassige Informationen für richtige Entscheidungen. BINE wendet sich als kompetenter Partner an Planer, Berater und Architekten, an Entwickler, Hersteller und Handwerker, an Akteure der Aus- und Weiterbildung und an die Medien.
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