Der WFC20 a-Prototyp im Test
Nicht nur in Zentral-Europa, Amerika und Japan tut sich was an
der Brennstoffzellenfront, auch im europäischen Norden wird an
effizienten und zukunftsfähigen Energiewandlern gearbeitet. Im
Rahmen eines finnischen Forschungsverbunds wurde in den
vergangenen Jahren Know-how von verschiedenen Seiten zusammen
gezogen, so dass mittlerweile ein betriebsfähiges
Hochtemperaturbrennstoffzellen-System aufgebaut werden konnte.
Das FINSOFC ist das nationale SOFC-Entwicklungsprogramm
Finnlands, bei dem die Wärtsilä Corp. als größter Partner
inzwischen eine 20-kW-Anlage betreibt.
Bereits seit 2000 beschäftigt sich Wärtsilä mit
Festoxid-Brennstoffzellen für stationäre, dezentrale
Anwendungen. Im Jahr 2004 konnte das Unternehmen aus Helsinki
erste Erfolge mit dem Betrieb einer für 1 bis 5 kW ausgelegten
Testanlage verbuchen, die aus insgesamt vier SOFC-Stacks bestand.
2006 erbrachte diese Anlage über 4.000 Betriebsstunden.
Im nächsten Schritt wurden gemeinsam mit den beteiligten
Projektpartnern insgesamt 24 Stacks zu einem 20-kW-System
zusammengeschlossen. Ende 2007 startete im Brennstoffzellenlabor
in Espoo, Finnland zum ersten Mal die Aufwärmphase dieses
Moduls. Bis auf 750 ºC wurde der mit Erdgas betriebene
a-Prototyp mit der Bezeichnung WFC20 hochgefahren und wird
seitdem betrieben. Der elektrische Wirkungsgrad soll bei über 42
% liegen. Damit wäre das drei Tonnen wiegende System (H: 1,65 m,
B: 1,05 m, L: 3,29 m) für stationäre Anwendungen wie zum
Beispiel Supermärkte, Datenzentren und Servicestationen geeignet
und auch als APU (Auxiliary Power Unit) für maritime
Anwendungen. Im Rahmen eines weiteren Projektes, das über zwei
Jahre laufen wird, sollen zusätzlich zwei 50-kW-Module für den
stationären und auch maritimen Einsatz angefertigt werden; eines
für Erdgas und eines für Biogas. Noch größere Anlagen im
Leistungsbereich von 50 bis 250 kW, die auch für Methanol
kompatibel sein sollen, sind ab 2010 anvisiert.
Stacks von TOFC
Die Arbeit von Wärtsilä konzentriert
sich auf die Integration aller benötigten Subsysteme (Reformer,
Steuerung usw.), während die SOFC-Stacks vom Kooperationspartner
Topsøe Fuel Cell A/S (TOFC) kommen. TOFC, gegründet im Jahr
2004, zählt mit seinen rund 70 Mitarbeitern zu den weltweit
führenden SOFC-Entwicklern und ist ein 100%ig dänisches
Tochterunternehmen von Haldor Topsøe A/S, mit dem Wärtsilä
seit 2002 kooperiert. Ein weiterer wichtiger Entwicklungspartner
ist das staatliche Technical Research Centre of Finland (VTT).
Wärtsilä, eigentlich ein Motoren- und
Antriebssystemhersteller für Überseeschiffe sowie Kraftwerke
und Energiedienstleister, möchte sich durch sein Engagement für
die Zukunft wappnen, um eine nachhaltige Energieerzeugung
sicherstellen zu können. Nach eigenen Angaben glaubt das 16.000
Mitarbeiter beschäftigende Großunternehmen fest daran, dass
„Brennstoffzellentechnik eine der viel versprechendsten
Energietechniken der Zukunft ist, wegen ihrer grundlegenden
Vorteile bei der Energieerzeugung: Sauberkeit und hohe
Effizienz.“
Nationale & Internationale Projekte
Gemeinsam mit zahlreichen weiteren finnischen Firmen bildete
sich Anfang 2006 die Fuel Cell Finland Industry Group unter
Leitung Erkko Fontells von Wärtsilä, um die gesamte
Brennstoffzellenentwicklung weiter voranzutreiben. Der Verbund
sucht zudem Kontakt zum Ausland, um das Betätigungsspektrum mit
Hilfe internationaler Partner ausweiten zu können. Darüber
hinaus ist Wärtsilä derzeit bei METHAPU involviert, einem auf
30 Monate angelegten Projekt, das im Rahmen des 6.
EU-Förderrahmenprogramms aus Brüssel unterstützt wird. Hierbei
geht es um den Test von erneuerbaren Kraftstoffen (z. B.
Methanol) im maritimen Sektor. Gemeinsam mit Wallenius Marine und
weiteren Partnern soll zunächst der Einsatz des 20-kW-Moduls als
APU-Einheit untersucht werden, bevor dann Brennstoffzellen auch
für den Antrieb vorgesehen werden können. Das Projekt läuft
noch bis Mitte 2009.
