Entwicklung von Komponenten für Elektrolyseure und Brennstoffzellen
Entwicklung von Komponenten für Elektrolyseure und Brennstoffzellen
Wasserstoff aus erneuerbaren Ressourcen ist für die Energiewende notwendig und Basis für emissionsarme Energiesysteme. Elektrolyseure und Brennstoffzellen sind ideal geeignet, um Wasserstoff oder andere Brennstoffe zu erzeugen oder in Strom und Wärme umzuwandeln. Das Institut für Technische Thermodynamik präsentiert seine Komponenten-Entwicklungen für effiziente und ökonomische Brennstoffzellen und Elektrolyseure. Zum Beispiel werden neuartige, langlebige Platin-freie Katalysatoren vorgestellt. Ein weiteres Thema sind elektrochemische und strukturelle Methoden zur Charakterisierung.
Hochtemperatur-Elektrolyseure der nächsten Generation
Mit Hochtemperatur-Elektrolyseuren (über 600 Grad Celsius) werden die höchsten Wirkungsgrade beim Erzeugen von Wasserstoff mittels Elektrolyse erreicht. Bei diesen hohen Temperaturen treten Degradation und verminderte Langzeitstabilität auf. Um diese Entwicklungen zu verhindern, hat das DLR spezielle Betriebsstrategien entwickelt. Zudem baut es Zellen mit innovativen Materialkombinationen auf. Das Ziel ist es dabei, die Leistung und Effizienz zu steigern sowie den Bedarf an kritischen und seltenen Rohstoffen zu verringern. Das DLR präsentiert dazu eine neue Klasse von Elektrolyse-Zellen. Sie basieren auf einer Architektur, die mit einer metallgestützten, Protonen-leitenden Keramik arbeitet. Dieser neue Zelltyp bietet viele Möglichkeiten für Power-to-X-Anwendungen und in einer speziellen Konfiguration auch für elektrochemisches Pumpen von Wasserstoff.
Generisches Brennstoffzellensystem mit 1,5 Megawatt Leistung
Brennstoffzellen sind eine Schlüsseltechnologie, um den Schwerlastverkehr zu dekarbonisieren. Im DLR-Projekt „PEMScale1.5“ entwickeln neun DLR-Institute aus den Bereichen Energie, Verkehr und Luftfahrt ein Brennstoffzellen-System mit 1,5 Megawatt Leistung inklusive Elektroantrieb. Dabei passen sie das System auf die spezifischen Anforderungen für Schiffe, Züge, Nutzfahrzeuge und Flugzeuge an. Außerdem untersuchen sie Konzepte für die bi-direktionale Sektorenkopplung.
Link:
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Technische Thermodynamik
Prof. Dr. rer.nat. K. Andreas Friedrich · E-Mail Andreas.Friedrich@dlr.de
