{"id":19880,"date":"2014-04-07T03:06:08","date_gmt":"2014-04-07T01:06:08","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=19880"},"modified":"2014-04-05T09:37:02","modified_gmt":"2014-04-05T07:37:02","slug":"energie-speichern-mit-wasserstoff-neue-losungen-fur-die-energiewende","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/energie-speichern-mit-wasserstoff-neue-losungen-fur-die-energiewende\/","title":{"rendered":"Energie speichern mit Wasserstoff \u2013 neue L\u00f6sungen f\u00fcr die Energiewende"},"content":{"rendered":"

J\u00fclich, 2. April 2014 – Mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien nehmen die Schwankungen bei der Stromerzeugung zu. Um sie auszugleichen, werden Speicher ben\u00f6tigt, die gro\u00dfe Mengen Energie \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum aufnehmen k\u00f6nnen. Wasserstoff ist hierf\u00fcr mit seiner hohen Energiedichte optimal geeignet. Das Forschungszentrum zeigt auf der Hannover Messe, wie sich der klimafreundliche Energietr\u00e4ger mithilfe sogenannter PEM-Elektrolyseure noch effizienter aus Wind- und Solarstrom gewinnen l\u00e4sst. An Stand C68 in Halle 27 werden au\u00dferdem innovative Testsysteme mit Brennstoffzellen aus den J\u00fclicher Labors pr\u00e4sentiert, die entwickelt wurden, um im Haus-, Fahrzeug- und Industriesektor hocheffizient Energie bereitzustellen.<\/strong><\/p>\n

“Die Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie besitzt ein enormes Potenzial f\u00fcr die effizientere Nutzung und gro\u00dfskalige Speicherung von Energie. Wir arbeiten daran, die Grundlagen daf\u00fcr zu schaffen, die klimaneutrale Technologie in immer mehr Anwendungsbereichen auch wirtschaftlich wettbewerbsf\u00e4hig zu machen. Dazu optimieren wir die gesamte Produktionskette vom gezielten Werkstoffdesign bis hin zur Entwicklung neuer Herstellungsverfahren und anwendungsnaher Systeml\u00f6sungen”, erkl\u00e4rt Dr. Bernd Emonts vom J\u00fclicher Institut f\u00fcr Energie- und Klimaforschung, Elektrochemische Verfahrenstechnik (IEK-3).<\/p>\n

PEM-Elektrolyseure f\u00fcr Wind- und Sonnenstrom<\/h3>\n
\"Elektrolysezelle,
Testeinrichtung zur experimentellen Untersuchung von Elektrolysezellen
Quelle: Forschungszentrum J\u00fclich<\/figcaption><\/figure>\n

Die Gewinnung von Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasser und Elektrizit\u00e4t durch Elektrolyse ist ein seit \u00fcber 100 Jahren etabliertes Verfahren. Aus wirtschaftlichen Gr\u00fcnden wird heute nur ein kleiner Teil des Wasserstoffs auf diese Weise erzeugt, in der Regel durch sogenannte alkalische Elektrolyseure. Wissenschaftler des Instituts f\u00fcr Energie- und Klimaforschung (IEK-3) arbeiten ausgehend von ihrer Expertise in der Erforschung und Entwicklung von Brennstoffzellen mit einer protonenleitenden Polymermembran (PEM) an einem neuen Elektrolyse-Verfahren. Die PEM-Elektrolyse soll es erleichtern, kompakte, \u00fcberlastf\u00e4hige Anlagen zu errichten. Gleichzeitig verspricht sie eine h\u00f6here Leistungsdichte und einen h\u00f6heren Wirkungsgrad. PEM-Elektrolyseure arbeiten auch dann noch effizient, wenn infolge ung\u00fcnstiger Wetterbedingungen nur wenig Strom zur Verf\u00fcgung steht. Umgekehrt ist die Technologie daf\u00fcr ausgelegt, extreme \u00dcberlasten aufzunehmen. Somit k\u00f6nnte sie etwa dazu beitragen, Lastspitzen abzubauen, wenn starker Wind weht. Ein Vorteil, der nicht nur der Stromausbeute zugutekommt, sondern auch der Netzstabilit\u00e4t.<\/p>\n

Blockheizkraftwerk mit Brennstoffzellen<\/h3>\n

Mini-Kraftwerke im Heizungskeller k\u00f6nnen Geb\u00e4ude unabh\u00e4ngig vom Stromnetz mit W\u00e4rme und Elektrizit\u00e4t versorgen. Durch die gekoppelte Strom- und W\u00e4rmeproduktion erreichen sie teilweise einen Gesamtwirkungsgrad von \u00fcber 90 Prozent. Neuartige Blockheizkraftwerke mit Brennstoffzellen arbeiten dabei im Bereich der Stromerzeugung deutlich effizienter als konventionelle Gasmotoren. Insbesondere dieser gute elektrische Wirkungsgrad kommt dem Trend nach vermehrtem Strom- und weniger W\u00e4rmebedarf entgegen. Um sie wettbewerbsf\u00e4hig zu machen, haben J\u00fclicher Verfahrenstechniker ein Testsystem mit oxidkeramischen Hochtemperatur-Brennstoffzellen (engl. Solid Oxide Fuel Cell; SOFC) und einer Leistung von 20 kW entwickelt. Es besteht aus vier Sub-Modulen, die f\u00fcr eine kosteng\u00fcnstige Serienfertigung optimiert sind. Die verschiedenen Module \u2013 bestehend aus Brennstoffzellen-Stacks, W\u00e4rmetauscher und Vorreformer zur Brennstoffaufbereitung \u2013 sind so ausgelegt, dass sie sich ohne Rohre einfach aufeinanderstapeln lassen.<\/p>\n

\"SOFC-System
SOFC-Modul-TeststandTeststand zur Untersuchung von Modulen mit Hochtemperatur-Brennstoffzellen (SOFC) f\u00fcr Blockheizkraftwerke mit einer elektrischen Gesamtleistung von bis zu 20 kW.
Quelle: Forschungszentrum J\u00fclich<\/figcaption><\/figure>\n

Umweltfreundliche Bordstromversorgung<\/h3>\n

\"bgs-modul\"Mit 3 bis 10 kW ben\u00f6tigen Trucks und K\u00fchlwagen im Schnitt genauso viel Energie wie ein Mehrfamilienhaus. J\u00fclicher Wissenschaftler haben ein Brennstoffzellensystem entwickelt, das diesen Bedarf w\u00e4hrend der Fahrpausen ohne laufenden Motor decken kann \u2013 deutlich leiser und effizienter als die gelegentlich zu diesem Zweck eingesetzten Generatoren. Derzeit erproben sie am Institut f\u00fcr Energie- und Klimaforschung (IEK-3) ein Testsystem mit einer elektrischen Leistung von 5 kW. Ein vorgeschalteter Reformer wandelt den Fl\u00fcssigkraftstoff, den Diesel, f\u00fcr die eingesetzten Hochtemperatur-Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen (HT-PEFC) in Wasserstoff um.<\/p>\n

\"HT-PEM
Brennstoffzellenstack des Typs HT-PEMHochtemperatur-Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen-Stack (HT-PEFC) mit einer Leistung von bis zu 5 kW f\u00fcr den Betrieb mit Reformatgas aus einem Brenngasmodul (oben), die etwa f\u00fcr die Bordstromversorgung eingesetzt werden k\u00f6nnen. Quelle: Forschungszentrum J\u00fclich<\/figcaption><\/figure>\n

Batterieersatz f\u00fcr Notstromaggregate und Service-Roboter<\/h3>\n
\"dmfc-robotermodul_220\"
Modul f\u00fcr einen Service-RoboterEinheit mit Direktmethanol-Brennstoffzelle (DMFC) f\u00fcr die Versorgung von Service-Robotern. Quelle: Forschungszentrum J\u00fclich<\/figcaption><\/figure>\n

Direktmethanol-Brennstoffzellen (DMFC) k\u00f6nnen Methanol ohne zus\u00e4tzliche Aufbereitung in einem Reformer direkt in elektrischen Strom umwandeln. Der Brennstoff ist fl\u00fcssig und damit einfach zu handhaben und leicht in gr\u00f6\u00dferen Mengen zu lagern. Daher eignet sich dieser Brennstoffzellentyp insbesondere als Batterieersatz f\u00fcr mobile Anwendungen und abgelegene Einsatzorte, die nicht ans Stromnetz angeschlossen sind. Sollte der Brennstoff doch einmal zur Neige gehen, m\u00fcssen die Systeme nicht langwierig aufgeladen werden \u2013 sie lassen sich einfach wieder auftanken. Am J\u00fclicher Institut f\u00fcr Energie- und Klimaforschung entwickelte DMFC Systeme werden derzeit f\u00fcr verschiedene Anwendungen getestet, etwa f\u00fcr die Notstromversorgung von Mobilfunkstationen, die auch l\u00e4ngere Zeitr\u00e4ume \u00fcberbr\u00fccken kann, oder f\u00fcr Serviceroboter in Logistikzentren.<\/p>\n

Weitere Informationen<\/strong><\/p>\n

Hannover Messe 2014<\/a><\/p>\n

Impressionen vom Gemeinschaftsstand f\u00fcr Wasserstoff und Brennstoffzellen, H2FC-Fair 2013<\/a><\/p>\n

Forschung am J\u00fclicher Institut f\u00fcr Energie- und Klimaforschung, Elektrochemische Verfahrenstechnik (IEK-3)<\/a><\/p>\n

Kontakt
\n<\/strong>Dr. Bernd Emonts,
\nInstitut f\u00fcr Energie- und Klimaforschung
\nBereich Elektrochemische Verfahrenstechnik (IEK-3)
\nStellvertretende Institutsleitung und Wissenschaftliche Koordination
\nTel. 02461 61-3525
\nE-Mail: b.emonts@fz-juelich.de<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

J\u00fclich, 2. April 2014 – Mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien nehmen die Schwankungen bei der Stromerzeugung zu. Um sie auszugleichen, werden Speicher ben\u00f6tigt, die gro\u00dfe Mengen Energie \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum aufnehmen k\u00f6nnen. Wasserstoff ist hierf\u00fcr mit seiner hohen Energiedichte optimal geeignet. Das Forschungszentrum zeigt auf der Hannover Messe, wie sich der klimafreundliche Energietr\u00e4ger […]<\/p>\n","protected":false},"author":59,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"","nova_meta_subtitle":"","footnotes":""},"categories":[5572],"tags":[],"supplier":[535,1019],"class_list":["post-19880","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","supplier-forschungszentrum-juelich","supplier-hannover-messe"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/19880","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/59"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=19880"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/19880\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=19880"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=19880"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=19880"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=19880"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}