AiF-FV-Nummer 16590 N

Entwicklung und Erprobung eines Elektrolyseurs auf Basis der Hochtemperatur-PEM-Technologie


Status & Laufzeit

Abgeschlossen: 01.06.2010 bis 31.05.2013

Forschungsstellen

Zusammenfassung

Mittels Elektrolyse ist es unter Einsatz von Wasser und Elektrizität möglich, Wasserstoff für vielfältigste Anwendungen zu erzeugen. Insbesondere die Speicherung elektrischer Energie, die aus regenerativen Quellen wie Sonne oder Wind gewonnen wurde, wird durch dieses Verfahren ermöglicht. Dezentral erzeugter Wasserstoff dient nicht nur als Energieträger, sondern wird auch als Prozessgas eingesetzt. Ziele des Forschungsvorhabens sind die Entwicklung eines Hoch-Temperatur-PEM-Elektrolyseurs (HT-PEM-EL) mit einer Arbeitstemperatur bis ca. 200 °C und der Aufbau eines Funktionsmusters mit einer elektr. Leistung von ca. 500 W zur Demonstration der Technologie. Es sind die protonenleitenden Membranen, die in sog. HT-PEM-Brennstoffzellen als Elektrolyt bei bis zu 180 °C eingesetzt werden, für die Anwendung in der Elektrolyse zu modifizieren und geeignete Elektrolysezellen zu entwickeln. Dazu zählen u. a. die Spezifizierung von Materialien und Strukturen der Bipolar-Platten und der Stromverteiler, die Fertigung der Bipolar-Platten sowie die Beschichtung der Stromverteiler mit Katalysatoren. Mit den aufgebauten Einzelzellen werden für versch. Membranen und Flow-Field-Strukturen die für die Performance charakteristischen Strom-Spannungs-Kurven und Widerstände ermittelt. Ferner ist für das Funktionsmuster ein Wärmemanagement mit entsprechenden Kühl- bzw. Heizmöglichkeiten zu entwerfen und im Rahmen des Stackaufbaus zu realisieren. Im anschließenden Versuchsbetrieb wird die Funktion des Elektrolyseurs überprüft. PEM-EL werden bisher überwiegend von KMU hergestellt. Die Entwicklung eines HT-PEM-EL mit höherem Wirkungsgrad bedeutet für diese Firmen eine zukunftsweisende Verbesserung ihres Produkt-Portfolios. Neben den allgemeinen Maßnahmen zum Transfer der Ergebnisse wird im Rahmen des Projektes eine Marktrecherche zu möglichen Interessenten durchgeführt, welche dann kontaktiert werden.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Dokumente