IEF-3 Report 2007 : Von Grundlagen bis zum System

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IEF-3 Report 2007 : Von Grundlagen bis zum System

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2007
Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag Jülich
ISBN: 978-3-89336-479-4

Jülich : Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag, Schriften des Forschungszentrums Jülich. Reihe Energietechnik / Energy Technology 63, 164 S. (2007)

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Abstract: In den Jahren 2005 und 2006 konnten wir unsere anwendungsorientierte Forschung in der Brennstoffzellentechnik erfolgreich fortsetzen. Der Zeitraum war charakterisiert durch den Übergang der Stackentwicklung in die Systementwicklung. Nach mehrjähriger Forschungsarbeit ist es gelungen, die Direktmethanolbrennstoffzelle auf eine Stackgröße von etwa 2 kW zu bringen. Diese Größe erfordert eine Systemumgebung, die nur in einem Anwendungsbezug sinnvoll optimiert werden kann. Nachdem sich bereits in den Vorjahren in Analysen die leichte Traktion als Anwendungsfeld qualifiziert hat, ist es 2006 gelungen, ein Industriekonsortium für die Ausrüstung eines Horizontalkommissionierers mit einer Direktmethanolbrennstoffzelle zu bilden. Erfreulicherweise konnte das Arbeitsergebnis aus 2006 auf der Hannovermesse 2007 wieder verifiziert werden. Damit ist es in den letzten Jahren zum achten Mal gelungen, diese Technologie mit konsequenter Weiterentwicklung auf der Hannovermesse zu präsentieren. In diesem Jahr konnte zum ersten Mal der Direktmethanol- Brennstoffzellenantrieb in einer realen Anwendung, hier dem Horizontalkommissionierer der Firma Jungheinrich, gezeigt werden. Trotz des weit fortgeschrittenen Status bleiben noch wesentliche Forschungsthemen für die nächsten Jahre. Neben der Kostensenkung wird auch weiterhin das Thema Lebensdauer virulent bleiben. Interessanterweise führt gerade die Systemorientierung zu grundlegenden Forschungsthemen, die im Wesentlichen durch den dynamischen Betrieb in einem realen System bedingt sind. In diesem Zusammenhang ist es gelungen, im Jahre 2006 die Bewilligung für ein analytisches Labor durch die HGF zu erhalten. Damit werden wir unsere Fähigkeiten von den Grundlagen bis zum Gesamtsystem weiter ausbauen. Technologisches Vorgehen, modellmäßiges Beschreiben und elektrochemische, experimentelle Arbeit werden damit in enger Abstimmung durchgeführt werden können. Das Analytiklabor wird hauptsächlich auf die Erfordernisse der Direktmethanol-Brennstoffzelle und der Hochtemperatur-Polymermembranzelle ausgerichtet werden, da für die keramischen Brennstoffzellen die entsprechende Analytik im Forschungszentrum Jülich vorhanden ist. Der wesentliche Unterschied besteht in der Fragilität und im Wassergehalt der Schichten der polymeren Brennstoffzelle im Vergleich zur harten und spröden Keramik. Daher werden geeignete Präparationsmethoden einen breiten Raum in diesem Labor einnehmen. Große Fortschritte konnten im Berichtszeitraum in der Reformertechnik erzielt werden. Einen wesentlichen Durchbruch stellte die realistische Modellierung der Mischkammer des Reformers auf dem Mainframe Computer dar. Das Erreichen einer Reformerlebensdauer von 2000 Stunden basierte ebenso auf der realitätsnahen Modellierung und innovativen Konstruktion wie die Skalierung des Reformers von 5 kW auf 50 kW, die im Glasmodell verifiziert werden konnte. Über die genannte Lebensdauer produziert der Reformer ein hochreines Reformat ohne nachweisbaren Ruß. [...]

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