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50-kW-Brennstoffzelle: Die Hochtemperatur-Brennstoffzelle ist nicht nur den komplexen Anforderungen auf einem Marineschiff gewachsen, sondern auch als mobiler, industrieller Stromerzeuger geeignet. Bild: Sunfire
Mobiler Stromerzeuger

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Diesel betreibt Brennstoffzelle

Hochtemperatur-Brennstoffzelle reduziert Brennstoffe und Emissionen von Schiffen und kann auch als mobiler Stromerzeuger in der Industrie eingesetzt werden.

Sunfire hat eine für den Einsatz an Bord optimierte Hochtemperatur-Brennstoffzelle (Solid Oxide Fuel Cell, SOFC) mit einer elektrischen Leistung von 50 Kilowatt (kW) an ThyssenKrupp Marine Systems geliefert. Mit dieser Lieferung haben die beiden Unternehmen im Rahmen des Projekts Schiffsintegration Brennstoffzelle (SchIBZ) eigenen Angaben zufolge einen wichtigen Zwischenschritt erreicht. Die für an Bord optimierte Hochtemperatur-Brennstoffzelle soll durch Steigerung der Leistungsdichte und der Modulzahl auf 500 kW ausgebaut werden können.

Das neu entwickelte Hochtemperatur-Brennstoffzellenmodul wird mit schwefelarmem Diesel als Ausgangsbrennstoff anstelle von Wasserstoff oder Erdgas betrieben. Bei der SOFC-Technologie von Sunfire wird ein keramischer Festelektrolyt eingesetzt, um aus dem Brennstoff Strom und Wärme zu erzeugen. Die Arbeitstemperatur liegt bei ungefähr 800 °C.

Mobiler Stromerzeuger im industriellen Bereich

Mit einem relativ einfachen, kostengünstigen und integrierten Reformierungsprozess, der vom Oel-Waerme-Institut in Aachen (OWI) entwickelt wurde, wird durch die Rezirkulation der Abgase ein elektrischer Wirkungsgrad von über 50 Prozent und ein Gesamt-Wirkungsgrad von 90 Prozent erreicht. Der Prototyp wird an Bord der MS Forester der Reederei Braren zwischen 25 und 50 Prozent der Bordstromversorgung beitragen.

Die beiden Unternehmen arbeiten seit 2013 im Leuchtturmprojekt e4ships des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP) zusammen. Ziel des Projekts ist es, die Funktionsfähigkeit von Brennstoffzellen in der Bord-Energieversorgung von Schiffen im Alltagsbetrieb nachzuweisen. Ein weiteres mit dem SchIBZ-Projekt verbundenes Ziel ist, die eingesetzten Brennstoffe sowie Emissionen von Seeschiffen zu reduzieren. Damit soll auch den strengeren, gesetzlichen Rahmenbedingungen im maritimen Umfeld genüge getragen werden.

Die im Projekt erzielten Ergebnisse lassen sich auf eine Vielzahl von Anwendungen übertragen: Neben dem Einsatz in Marineschiffen, Spezialschiffen oder Kreuzfahrtschiffen ist auch der Einsatz an Land denkbar, etwa als mobiler Stromerzeuger im industriellen Bereich. (ckli)

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