Brennstoffzellenentwicklung

Pefc

Materialien und Komponenten von Membranbrennstoffzellen Brennstoffzellenentwicklung

Brennstoffzellen sind hocheffiziente elektrochemische Stromerzeuger, die ohne den Umweg über Wärme direkt die im Brennstoff gespeicherte chemische Energie in Elektrizität umwandeln. Die Technologie basiert auf der Umkehrung der Wasserelektrolyse, d.h. aus den Gasen Wasserstoff und Sauerstoff entsteht unter Abgabe elektrischer Energie als nahezu einziges Reaktionsprodukt Wasser. Brennstoffzellen werden wegen ihrer prinzipiellen Eigenschaften

  • hoher Wirkungsgrad,
  • Schadstoffarmut,
  • modularer Aufbau,
  • sehr gute Eignung zur Kraft-Wärme-Kopplung
in einem weiten Leistungsbereich von wenigen Watt bis zu einigen MW entwickelt. Die Technologie der Brennstoffzelle wird international mit hohem Aufwand vorangetrieben, wobei der geplante Einsatz von Brennstoffzellen zur Verwirklichung emissionsarmer und effizienter Fahrzeugantriebe zur Zeit wohl im Zentrum der Entwicklungsarbeiten steht. Jedoch werden mittlerweile auch bei der Entwicklung stationärer und portabler Brennstoffzellensysteme weltweit große Anstrengungen unternommen. Unter den verschiedenen in der Entwicklung stehenden Brennstoffzellen-Technologien hat die Membran-Brennstoffzelle (Polymer Electrolyte Fuel Cell, PEFC) aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte und der niedrigen Betriebstemperaturen von etwa 60 - 80 °C das größte Kostensenkungspotential und den vielfältigsten Anwendungsbereich.
Bipolarplatte

Beispiel einer Polymer-Elektrolyte-Membran Brennstoffzelle Bipolar

 

Das Fachgebiet Energietechnik entwickelt Materialien für den Stackaufbau von PEM-Brennstoffzellen. Dabei liegt der Schwerpunkt z.Zt. bei sogenannten Low-Cost-Bipolar-Platten. Diese weisen folgende Eigenschaften auf:

* Kostengünstige Materialien und Herstellungsverfahren
* gute Formgebung (spritzgießbar)
* niedriges spezifisches Gewicht
* niedriger spezifischer Widerstand
* hohe Korrosionsbeständigkeit

Industriemischer zum Mischen von verschiedenen Graphiten und Rußen

Extruder zur Herstellung von Compounds aus thermoplastischem Binder und Ruß/Graphit


Spritzgussmaschine zur Herstellung von Bipolarplatten aus dem Extrudat