HyInnoSOFC
Festoxid-Brennstoffzellen (Solid Oxide Fuel Cells, SOFC) sind aufgrund ihres hohen Wirkungsgrads eine interessante Anwendung für die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), werden aber in der Regel mit Erdgas als Brennstoff betrieben. Aufgrund der zunehmenden Verfügbarkeit von grünem Wasserstoff stellt sich die Frage, inwieweit die SOFC flexibel mit unterschiedlichen Brennstoffen betrieben werden kann. Gemeinsam mit dem EON Energy Forschungszentrum der RWTH Aachen, dem IEK-14 des Forschungszentrums Jülich und dem Industriepartner Sunfire Fuel Cell GmbH hat das Konsortium das Ziel, ein µ-CHP SOFC System zu entwickeln, das mit einer flexiblen Wasserstoffmenge im Brenngas betrieben werden kann.
Die Basis des HyInnoSOFC-Projekts ist ein auf dem Markt verfügbares Erdgas-SOFC-System. Innerhalb von fünf Arbeitspaketen wird das System an einen erhöhten Wasserstoffmassengehalt im Brenngas angepasst. Dazu wird das Konsortium Lastprofile und ideale Gaszusammensetzungen untersuchen, um einen ökologischen und ökonomischen Betrieb des Systems zu gewährleisten. Anschließend werden die Einlasskomponenten wie der katalytische Partialoxidationsreformer (CPOX) und die Entschwefelungsgranulate an eine angereicherte Wasserstoffumgebung angepasst. Mit den definierten Lastprofilen und den angepassten Einlasskomponenten wird eine adaptive Regelungsstrategie einschließlich der erforderlichen Sensoren entwickelt. Schließlich wird das µ-CHP-SOFC-System bei TME ausführlichen Tests unterzogen, um experimentelle Erkenntnisse und Daten zu den Anpassungen und der implementierten Regelungsstrategie zu gewinnen. Zu diesem Zweck werden wichtige Leistungsparameter wie die Polarisationskurve, Betriebstemperaturen und Degradation sowie die Abgaszusammensetzung ermittelt und bewertet. Basierend auf den Ergebnissen der Abgaszusammensetzung werden unter Ausnutzung von Synergien mit der eigenen Verbrennungsmotorforschung Abgasnachbehandlungskonzepte entwickelt und umgesetzt.
Parallel zu den Untersuchungen an einer bestehenden SOFC wird bei TME eine Marktforschung zur Ermittlung geeigneter µ-CHP SOFC-Anwendungen im maritimen Sektor und anderen Schwerlastanwendungen durchgeführt, um einen ganzheitlichen Forschungsansatz zu gewährleisten.
| Titel |
Hochtemperatur Brennstoffzellen mit flexibler Brennstoffnutzung zur autarken Energieversorgung |
|---|---|
| Kurzbezeichnung | HyInnoSOFC |
| Förderung |
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) |
| Laufzeit |
10/2021 – 10/2024 |