Zum Inhalt springen

Brennstoffzellen-Kraftwerke in der Bewährung

Fachbericht | Wörter: 503 | Aufrufe: 11131 | Druckbare Version

Brennstoffzellen-Kraftwerke in der Bewährung

Wie wird der Kraftwerkspark der Zukunft aussehen? Experten gehen von einer Mixtur aus Großkraftwerken und dezentralen kleineren Anlagen mit Kraft-Wärme-Kopplung aus. Große Hoffnungen werden dabei in die Brennstoffzellen-Technik gesetzt. Sie soll umweltfreundlich Strom sowie Prozess- und Heizwärme erzeugen. Die Machbarkeit wurde schon vielfach unter Beweis gestellt. Ein aktuelles Projekt mit einer Hochtemperatur-Brennstoffzelle wird derzeit in einem Wohngebiet in Krefeld realisiert.

Das Herz einer Brennstoffzelle (Fuel Cell - FC) besteht aus drei Komponenten: Anode, Katode, dazwischen ein Elektrolyt. Dieser gibt der Brennstoffzelle ihren Namen. Die Polymer Elektrolyte Membrane "PEM" (Reaktionstemperatur um 90 °C) und die Phosphorsäure-Zelle "PAFC" (etwa 200 °C) stellen hohe Anforderungen an die Reinheit des Brenngases (zumeist reiner Wasserstoff). Als Hochtemperaturzellen (um 600 °C bzw. bis 900 °C) haben Schmelzkarbonat- ("MCFC") und Festoxid-Brennstoffzellen "SOFC" vergleichsweise geringe Ansprüche an die verwendeten Gase.

Abb.: HotModule in Magdeburg
MCFC-Magdeburg
Foto: S. Geitmann

Der Wettstreit der Systeme gewinnt durch die aktuelle Entwicklung bei der MCFC des Typs HotModule (250 kW elektrische und 180 kW thermische Leistung) eine neue Dynamik. Im Jahr 2006 soll die Serienproduktion starten, ab 2007 rund 100 Anlagen pro Jahr die Fertigung verlassen. Anschließend werde die Zahl der produzierten Anlagen kontinuierlich gesteigert, zeigt man sich bei MTU CFC Solutions zuversichtlich. An dieser Tochter des DaimlerChrysler-Unternehmens MTU Friedrichshafen ist seit Sommer 2003 auch der Energieversorger RWE über die RWE Fuel Cells beteiligt. In der Zwischenzeit sammelt man mit zahlreichen Projekten wichtige Praxiserfahrungen. Die ersten Anlagen, zum Beispiel im Essener RWE-Brennstoffzellen-Pavillon, haben bereits viele tausend Betriebsstunden erfolgreich vollendet.

Durch den hohen Temperaturbereich eigne sich das HotModule auch zur Kraft-Wärme-Kopplung oder zur Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung. Die Kombination aus Strom und Druckdampf werde für unterschiedliche Prozesse in der Industrie und im Gesundheitssektor benötigt. So sind einige Feldtestanlagen in Kliniken installiert. Die Michelin Reifenwerke nutzen die Hochtemperaturwärme zur Erzeugung von Prozessdampf für die Vulkanisation von Reifen.

In dem Krefelder Stadtteil Fischeln kommt nun erstmals in Europa eine MCFC zur Versorgung eines Wohngebiets zum Einsatz. Anfang April erfolgte der erste Spatenstich, im Herbst soll das vom Land NRW geförderte Projekt starten. Die Wärme wird dann über das Netz der Fernwärmeversorgung Niederrhein an die umliegenden Haushalte zu Heizzwecken und Warmwasserbereitung verteilt.

Im Kraftwerksbereich besonders erfolgreich war bislang UTC Fuel Cells. Von ihrem Kraftwerk PureCell 200 (auch als PC25 bekannt) in PAFC-Technik mit 200 kW elektrischer Leistung wurden weltweit über 250 Exemplare installiert. Um die Systemkosten zu senken, plant man auf PEM-Technologie umzusteigen.

Erfahrung mit drei mittelgroßen PEM-Anlagen hat bereits die Brennstoffzellen-Allianz von Alstom und Ballard gesammelt. Doch seien derzeit keine weiterführenden Testphasen in diesem Leistungsbereich geplant, heißt es bei Areva, die diese Aktivitäten Anfang 2004 von Alstom übernahmen.

Einen Erfolg für den Einsatz seiner rund 75 kW großen PEM-Anlage in der Energieversorgung kann derweil Autokonzern GM verbuchen. Ab 2006 sollen in einer Chemieanlage von Dow Chemical in Texas 500 Brennstoffzellenanlagen ständig bis zu 35 MW Strom produzieren. Nachdem Siemens die Funktionsfähigkeit seiner SOFC-Brennstoffzelle in Demonstrationsanlagen bewiesen hat, werde nun die Technologie unter Kostengesichtspunkten weiterentwickelt. Ziel sei es laut Siemens, den Kunden ein zuverlässiges Produkt zu wettbewerbsfähigen Preisen anbieten zu können. Die Auslieferung der ersten Anlage der neuen Produktgeneration (mit 125 bzw

. 250 kW) sei für Sommer 2005 geplant.

Weitere Informationen gibt es auf der H2Expo 2004, der Internationalen Fachmesse für Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Technologien vom 15. bis 17. September 2004 auf dem Hamburger Messegelände.
Quelle: Hamburg Messe GmbH



Diesen Artikel empfehlen:




Vorheriger Bericht zum Thema Brennstoffzellen
Brennstoffzellen-Einsatz in der Schifffahrt Brennstoffzellen-Einsatz in der Schifffahrt
Nächster Bericht zum Thema Brennstoffzellen
Der neue MAN Brennstoffzellenbus 2004 Der neue MAN Brennstoffzellenbus 2004