| Neues Belgien-Québec Joint
Venture zur Kommerzialisierung von Elektrolyseuren HyWeb, 20.11.97: In einer Pressemitteilung vom 1. Oktober 1997 kündigte Sofinov, Société financière d'innovation, eine Tochter der Caisse de dépôt et placement du Québec, eine Investition von rund 1 Mio DM in ein Projekt von Hydrogen Systems N.V., einer belgischen Firma, die Wasserstofferzeugungsanlagen auf der Baisis von Elektrolyseuren entwickelt, produziert und vertreibt, an. Sofinov bietet innovativen, an vorderster Front der Technologieentwicklung agierenden Firmen mit guten Wachstumspotentialen strategische Finanzierungen. Sein Portfolio enthält über 50 Investitionen mit einem Wert von etwa 450 Mio DM in verschiedenen Sektoren. „Mit dieser Investition bestätigt Sofinov seine Zuversicht in neue Technologien im Zusammenhang mit der Nutzung von Wasserstoff", sagt Denis Dionne, Präsedent von Sofinov. „Die Partnerschaft mit Groupe Laperrière & Verreault inc. in der Produktion und Vermarktung von Elektrolyseuren bedeutet einen bedeutenden Vermögenswert für Hydrogen Systems. Sie wird dazu beitragen Québec eine führende Position im Bereich der Wasserstoffproduktion am Verbrauchsort in Amerika zu sichern." Eine erste Investition von rund 420.000 DM ist für Hydrogen Systems vorgesehen. Die zweite Investition von rund 580.000 DM kommt GL&V – Hydrogen Technologies Inc. zu gute, einer von Hydrogen Systems, Groupe Laperrière & Verreault inc. aus Trois-Rivières und Optec Energy, einem Consultant aus Montréal, gemeinsam neu gegründeten Gesellschaft. Hydrogen Systems hat eine komplette Serie von IMET Elektrolyseuren (IMET – Inorganic Membrane Electrolyser Technology – Inorganische-Membran Elektrolyseur-Technologie) entwickelt. IMET-Einheiten sind für den Einsatz in der industriellen Produktion (Härtung von Ölen und Nahrungsmittelfetten, Flachglasproduktion, metallurgische, elektronische und nukleare Industrie) sowie für die Forschung (Universitäten, private und öffentliche Forschungsinstitutionen) vorgesehen. Groupe Laperrière & Verreault (GL&V), tätig in den Bereichen Papierproduktion, Abwasserbehandlung sowie Wasserkraftwerke und thermische Kraftwerke, wird die Produktion der IMET-Elektrolyseure in Québec übernehmen sowie den Verkauf und Kundenservice in Nord- und Südamerika. Im Produktmarketing werden sie von Optec Energy unterstützt, einer im Energiesektor spezialisierten Beratungsfirma, die eine Beteiligung an GL&V – Hydrogen Technologies hält. Hydrogen Systems hält die weltweiten Verkaufsrechte, ausgenommen Amerika. MA |
| EU-Recht im Internet HyWeb, 20.11.97: Die Europäische Union stellt im Internet unter http://www.eudor.com ein Archivierungssystem von Rechts- und sonstigen Dokumenten und Veröffentlichungen zur Verfügung. Verfügbare Dokumente sind:
Der Zugang zum Archiv ist kostenlos. Allerdings sind die Titel nicht im Volltext enthalten, sondern müssen bestellt werden. Dieser Service kostet 0,5 ECU pro Seite zuzüglich Zustellungskosten von 0 (e-mail) bis 1 ECU pro Seite. MA |
| Ist deutscher Wasserstoff
anders? Eine Bestandsaufnahme der öffentlichen
Wahrnehmung HyWeb, 14.11.97: Wenn man die Berichte deutscher Zeitungen über Wasserstoff liest, kann man kaum glauben, daß sie über das gleiche berichten wie Zeitungen beispielsweise in den USA. „Deutscher" Wasserstoff ist zu teuer, zu ineffizient und zu kompliziert. Während in Deutschland angeblich die Visionäre vor den Trümmern ihrer Träume stehen, kommen die Amerikaner gerade erst richtig auf den Geschmack. Ein kleiner Rundblick durch die deutsche und internationale Presse: „Vision auf dem Abstellgleis – Einst galt Wasserstoff als Energieform der Zukunft und Allheilmittel gegen Treibhauseffekt, Waldsterben und Smog. Jetzt stehen die Visionäre vor den Trümmern ihrer Träume. Das vermeintliche Wundergas erwies sich als zu teuer und ineffizient. Trotzdem hoffen seine Verfechter auf ein Comeback des Wasserstoffs – im Verkehrssektor" [Der Spiegel 45/1996] „Die Wasserstoff-Ära: eine Vision verblaßt – Teure Infrastruktur stoppt den Energieträger. Lange Zeit galt Wasserstoff als die Energie der Zukunft. Doch dem Hoffnungsträger von einst droht eine Beerdigung erster Klasse. Die Technologie liegt zwar serienreif in der Schublade, doch die nötige Umstrukturierung der Energiewirtschaft läßt auf sich warten" [bild der wissenschaft 5/1997] „Zu groß, zu schwer, zu teuer – Der Speicher ist der Engpaß der Wasserstofftechnik" [VDI-Nachrichten, 28.6.96] „Energievergeuder Wasserstoff – Der SPD-Solarexperte Scheer will Milliarden in den alternativen Brennstoff stecken. Viele Experten halten das für eine Geldverschwendung" [taz, 9./10.8.97] Der „angelsächsische" Wasserstoff scheint grundsätzlich andere Eigenschaften zu besitzen: „Anbruch des Wasserstoff-Zeitalters– Autos, die 8000 km fahren ohne tanken zu müssen, Kraftwerke, die man wie Haushaltsgeräte kauft, eine Welt mit radikal verringerten Luftschadstoffen, und ein besserer Lebensstandard ... das hört sich an wie ein Science-fiction Hirngespinst – wenn es nicht all die Automobilfirmen und Energieversorger gäbe, die Milliarden dafür ausgeben, um es wahr zu machen." [wired Okt. 1997] „Das dritte Kraftstoff-Zeitalter – Genau wie die Kohle dem Öl weichen mußte, mag Öl jetzt dem Wasserstoff weichen" und „Endlich die Brennstoffzelle – Ein Gerät, das anderthalb Jahrhunderte vergessen wurde und jetzt dabei ist, seinen ihm gebührenden Platz in der Industriegesellschaft einzunehmen." [The Economist 25.-31. Oktober 1997] „Ein Tank voll von dem kalten Zeug – Wasserstoff war lange der heiße Tip für den zukünftigen Kraftstoff. Wenn man deutschen Automobilherstellern glauben kann, braucht man auf diese Zukunft jetzt nur noch wenige Jahre zu warten." [New Scientist Nov. 1996] (Übersetzungen LBST) Drei Aspekte fallen besonders auf bei diesem Vergleich: Von außen werden insbesondere auch die deutschen Entwicklungen als positive Anzeichen für den Wasserstoff gewertet, während die Wahrnehmung in Deutschland eine ganz andere ist. Es kommt hinzu, daß die negative Einschätzung genau in dem Augenblick kommt, wo die deutsche Industrie mit der Kommerzialisierung von Wasserstoff-Technologien beginnt. Und schließlich stellt man verwundert fest, daß die negative Einschätzung oft von den Experten stammt, meist Technikern, die wirtschaftliche Gründe gegen den Wasserstoff gefunden zu haben glauben. Diese öffentliche Wahrnehmung macht auch vor den Politikern nicht halt: So ist die Einschätzung der deutschen Bundesregierung nicht verwunderlich, die Wasserstoff-Technologien für serienreif hält, aber an eine Wasserstoffwirtschaft erst in 30 bis 50 Jahren glaubt. Auch in der Europäischen Union sieht es schlecht aus für den Wasserstoff: Das 5. Rahmenprogramm, das Ende 1997 verabschiedet werden soll und von 1998 an für vier Jahre die Forschungs- und Entwicklungsförderung durch die EU festlegt, wird voraussichtlich Wasserstoff nicht enthalten. Doch es gibt auch für den „deutschen" Wasserstoff Hoffnung: Die Bayerische Landesregierung hat eine umfangreiche Wasserstoff-Initiative ins Leben gerufen, die von der Industrie mitgetragen wird. Wasserstoff-Projekte werden in den nächsten Jahren mit rund 50 Mio DM gefördert. Und das Land Nordrhein-Westfalen fördert in seiner „Landesinitiative Zukunftsenergien" unter anderem Projekte mit Brennstoffzellen und Wasserstoff. Hoffnungsvoll stimmt auch die Presseresonanz auf den Gemeinschaftsstand Wasserstoff Technologien mit Brennstoffzellen-Applikationen, der 1998 zum vierten Mal auf der Hannover Messe Industrie die industriellen Wasserstoff-Aktivitäten präsentiert: „Wasserstoff soll Kerosin ersetzen – Eine der Sensationen des Jahres 2000: In Hannover landet zur Expo das erste wasserstoffbetriebene Flugzeug. Ob das klappt, ist noch nicht sicher, aber wünschenswert wäre es: denn Wasserstoff ist sauber. ..." [FAZ 15.4.97] „Tanken wir bald alle Wasserstoff? – Vorteile:Billig, sauber, unerschöpflich" [Bild 25. April 1996] „Realsitische Visionen einer neuen Energiewirtschaft – Wasserstoff-Technik in Pilotprojekten bereits jetzt alltagstauglich" [VDI-Nachrichten 26.4.96] „Treibstoff im Rucksack und super-sauber: Der Airbus von morgen – Das Geheimnis von „Cryoplane": Er fliegt mit Wasserstoff – spätestens im Jahr 2013" [BZ 29. April 1996] Nicht ganz so euphorisch, dafür aber sehr informativ, ist das Wasserstoff-Dossier der Süddeutschen Zeitung vom 2.7.97 MA |
| FEVER – Renault
Brennstoffzellen-Fahrzeug HyWeb, 30.10.97: Ein neues Fuel cell Electric Vehicle for Efficiency and Range (FEVER) von Renault auf der Basis eines Laguna Estate wurde auf der Hypothesis II Konferenz im August in Grimstad, Norwegen, vorgestellt. Die Entwicklung ist ein im Rahmen des JOULE-Programms von der Europäischen Union gefördertes Gemeinschaftsprojekt von Renault (F), Ecoles des Mines de Paris (F), Ansaldo (I), Air Liquide (F), Volvo (S) und De Nora (I). Fahrtests wurden für diesen Herbst angekündigt. Das Fahrzeug mit einem Gesamtgewicht von 2200 kg erreicht eine Spitzengeschwindigkeit von 120 km/h. Antriebs- und Speichersystem nehmen bei diesem ersten Prototypen die gesamte Rückbank und den Kofferraum ein. Eine kommerzielle Version könnte zwischen 2005 und 2010 verfügbar sein. Der Flüssigwasserstofftank für 8 kg oder 120 l Wasserstoff, ausreichend für eine Reichweite von 500 km, stammt von Air Liquide, ebenso wie die mobile, auf einem Renault Van installierte Betankungsanlage. De Nora hat die drei Brennstoffzellen-Stacks mit je 10 kW Leistung entwickelt und geliefert. Integriert zum Antriebssystem inklusive Peripherie und LH2-Speicher wurden sie von Ansaldo. Die Ecole des Mines war mit der Einrichtung eines Brennstoffzellen-Teststands betraut, auf dem dann Tests durchgeführt und die optimalen Betriebsparameter der Brennstoffzelle bestimmt wurden. Volvo schließlich hat Energieflußsimulationen durchgeführt und die Energiemanagement-Strategie im Fahrzeug implementiert, die die Brennstoffzelle und die Nickel-Metallhydrid-Batterie steuern. Außerdem wurde eine Sicherheitsstudie durchgeführt. Weitere technische Einzelheiten können dem Tagungsband der Hypothesis II Konferenz, August 1997, Grimstad, Norwegen, entnommen werden. MA |
| Erstes Brennstoffzellen-BHKW
mit Wasserstoffbetrieb in Hamburg HyWeb, 31.10.97: Am 14. August wurde in Hamburg das weltweit erste Brennstoffzellen-Blockheizkraftwerk, das direkt mit Wasserstoff betrieben wird (HyWeb, 24.03.97), offiziell in Betrieb genommen. Es handelt sich um eine phosphorsaure Brennstoffzelle (PAFC – phosphoric acid fuel cell) mit einer elektrischen Ausgangsleistung von 200 kW und einer thermischen Leistung von 220 kW. Eingesetzt wird das BHKW zusammen mit einer erdgasbetriebenen PAFC in der Heizzentrale eines Mehrfamilienhauses in Hamburg-Bahrenfeld. Der Flüssigwasserstoffspeicher, aus dem die PAFC versorgt wird, ist in unmittelbarer Nähe des Wohngebäudes und eines Kinderspielplatzes aufgestellt. Dafür war eine Genehmigung erforderlich, an der auf Wunsch der Betreiber, der Arbeitsgemeinschaft Brennstoffzellen-Pilot-BHKW, die Öffentlichkeit beteiligt wurde, um eine hohe Akzeptanz und Transparenz zu erreichen. Die Arbeitsgemeinschaft besteht aus dem Stromversorger Hamburgische Electricitäts-Werke AG (HEW) und dem Gasversorger Hamburger Gaswerke GmbH (HGW). Ausführliche Angaben zum Projekt sind in der HEW-Beschreibung und in der HGW-Beschreibung zu finden. MA |
| Brennstoffzellen-Gabelstapler
von Siemens HyWeb, 30.10.97: Der weltweit erste Gabelstapler mit Brennstoffzellenantrieb wurde jetzt vom Siemens-Bereich Energieerzeugung (KWU) an die Solar-Wasserstoff-Bayern (SWB) ausgeliefert. Das 10-kWnetto Wasserstoff-Luft PEM-System wurde in den Erlanger Fertigungsstätten von Siemens/ KWU, Abteilung „PEM-Brennstoffzellen für mobile Anwendungen", hergestellt und in den Gabelstapler integriert. Die SWB, eine Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft des Bayernwerks mit Beteiligung von BMW, Linde und Siemens, wird damit in seiner Demonstrationsanlage in Neunburg vorm Wald, Oberpfalz, das Betriebsverhalten des Brennstoffzellensystems testen. Siemens entwickelt intensiv mit Wasserstoff und reinem Sauerstoff betriebene PEM-Brennstoffzellenantriebe für U-Boote; ein 50-kW-System hat gerade einen Dauertest von 1500 Stunden erfolgreich bestanden. „Eines unserer Hauptziele ist es, die PEM-Zelle so weiterzuentwickeln, daß Busse und stationäre Energieerzeugungsanlagen damit ausgerüstet werden können", sagt Dr. Albert Hammerschmidt, Leiter der Abteilung PEM-Brennstoffzellen bei Siemens/ KWU. Ein entsprechendes Busprojekt wird derzeit in Zusammenarbeit mit MAN, Linde und Ludwig-Bölkow-Systemtechnik (LBST) durchgeführt. Siemens arbeitet an einem kostengünstigen Zelldesign und vereinfachten Herstellungsverfahren, die auch für die Massenproduktion tauglich sind. Zielsetzung ist, den Preis, der in der Pilotfertigung mehr als 30 000 DM pro Kilowatt beträgt, in Großserienproduktion auf weniger als 1 000 DM zu senken. Hammerschmidt weiter: "Im laufenden Geschäftsjahr investieren wir rund 6 Millionen DM in die Prüf- und Fertigungskapazität. Damit ist der Betrieb von Brennstoffzellenanlagen mit einer Leistung bis zu 300 kW und die Herstellung von 30 PEM-Brennstoffzellen pro Jahr möglich."
Erster Gabelstabler mit Brennstoffzellenantrieb MA |
| Toyota will als erster
Brennstoffzellen-Fahrzeuge verkaufen HyWeb, 30.10.97: Hiroshi Okuda, Präsident von Toyota, hat in einem Gespräch mit der Financial Times (28.10.97) die Hoffnung geäußert, Daimler-Benz, die um 2005 ein Brennstoffzellen-Fahrzeug produzieren wollen, zu schlagen und als erste auf dem Markt zu sein. Okuda verkündete weiterhin, daß Toyota das Geschäftsziel, innerhalb der nächsten Jahre zweitgrößter Autohersteller der Welt zu werden, durch umweltfreundlichere Fahrzeuge und durch erhöhte Insassensicherheit erreichen wolle. „Ich wette, daß die Menschen in Zukunft mehr Umweltbewußtsein haben werden", auch in Ländern, die bisher kaum Gewicht darauf gelegt hätten, sagte Okuda. MA |
| General Motors besorgt über
Treibhauseffekt, schlägt Energiepreiserhöhung vor HyWeb, 22.10.97: Nach BP (HyWeb, 01.07.97, siehe auch "Global Climate Change" auf der BP home page) erkennt jetzt auch General Motors, größer Fahrzeughersteller der Welt, an, daß wachsende Kohlendioxidemissionen ein Problem für das Erdklima darstellen und schlägt Energiepreisverteuerungen in den USA vor, um den übermäßigen Verbrauch fossiler Energien in den USA zu reduzieren. In einer Reuters-Meldung werden hochrangige GM-Vertreter mit den Worten zitiert, daß neue Technologien helfen könnten, daß eine bessere Lösung jedoch die Erhöhung der Mineralölsteuer um mindestens 50 US-cents pro Gallon (etwa 24,-DPF pro Liter) sei, um die Amerikaner zum Kauf sprisparenderer Modelle zu bewegen. GM heiße Änderungen willkommen, die Verbraucher zwingen würden, kleinere Fahrzuege zu wählen. "In Amerika haben wir den höchsten pro-Kopf-Energieverbrauch der Welt. Das muß sich ändern. Wir müssen unsere Gewohnheiten ändern." Mit Hinweis auf die Rio-Nachfolgekonferenz im Dezember in Kyoto, Japan, sagte Louis Hughes, GM executive vice president of international operations: "Wir bei General Motors haben keine Angst vor der Kyoto-Konferenz. Wir begrüßen sie, dort wird es einen globalen Dialog über ein globales Problem geben. Das ist gut, aber es bedeutet, daß wir alle etwas opfern müssen." GM kündigte an, einige alternative Antriebstechniken, die zur CO2-Reduktion beitragen, auf der Detroit’s North American International Auto Show im Januar 1998 einzuführen. MA |
| Shell investiert 500 Mio
US-$ in erneuerbare Energien, erkennt Treibhauseffekt
an HyWeb, 24.04.97: Die Royal Dutch/Shell Gruppe hat laut einer Reuters-Meldung letzte Woche angekündigt, in den nächsten fünf Jahren 500 Mio US-$ in erneuerbare Energietechnologien zu investieren, um eine erwartete Nachfrageexplosion nach umweltfreundlicher Energie zu befriedigen. Shell erklärte, Shell International Rnewables (SIR) als fünften Geschäftsbereichzu etablieren. Die 500 Mio $ werden gleichmäßig auf den bereits profitablen Forstbereich und die anderen erneuerbaren Energien verteilt, wobei noch zusätzliche Gelder in die Windenergieforschung, unterstützt durch die Offshore-Erfahrung bei Shell, gesteckt werden. Shell besitzt Solarzellen-Fertigungen in Japan und den Niederlanden und plant weltweit weitere Fertigungen aufzubauen, um 10% des solaren Weltmarkts im Jahr 2010 zu erobern. SIR-Präsident Jim Dawson erwartet ein Marktwachstum von 15% pro Jahr in diesem Sektor. "Wir tun das nicht zum Spaß ... Wir glauben, daß es kommerziell sinnvolle Chancen gibt. [...] Fünfzig Prozent der Weltbevölkerung haben keinen Strom. Wir haben die Vision von Biomasse- und Photovoltaik-Technologien für ländliche Märkte." Shell-Vertreter sagten sie sähen keinen Widerspruch darin, daß der weltgrößte Mineralölkonzern in die erneuerbaren Energien einsteigt. "Dies ist logisch für Shell. Wir sind Anfang des Jahrhunderts von der Kohle zum Öl gekommen und von der Ölheizung zur Gasheizung. Und auf die gleiche Art werden erneuerbare Energien ihren Einfluß haben," sagte Jeroen van der Veer, der in der Royal Dutch/Shell Gruppe verantwortliche managing director für Aktivitäten im Bereich erneuerbare Energien, auf einer Pressekonferenz. In einem Shell briefing paper vom 16. Oktober 1997, erkennt Shell an: "Das wahrscheinlich größte Dilemma, das uns allen bevorsteht, ist die Möglichkeit, daß die Aktivitäten der Menschheit unser Klima durch den verstärkten Treibhauseffekt verändern. [...] Die Firmen der Royal Dutch/Shell Gruppe teilen die Besorgnis bezüglich der Auswirkungen der möglichen Klimaänderungen. Das Bremsen des Verbrauchs fossiler Energien hat natürliche geschäftliche Auswirkungen auf Shell. Trotzdem glauben wir, daß wohlüberlegte Maßnahmen notwendig sind. Es ist ebenfalls notwendig, das naturwissenschaftliche und sozio-ökonomische Verständnis dieses Themas zu verbessern." MA |
| Enron Wind Corp. kauft Tacke
Windtechnik GmbH, einen führenden deutschen
Windkraftanlagenhersteller HyWeb, 22.10.97: Enron Wind Corp. hat laut einer Pressemitteilung vom 15.10.97 Tacke Windtechnik GmbH, den fünftgrößten Windkraftanlagenhersteller der Welt, gekauft. Tacke mußte auf Grund zurückgehender Windkraftanlagenverkäufe durch die anhaltenden politischen Diskussionen um die Einspeisevergütung für regenerativ erzeugten Strom im Laufe dieses Jahres Konkurs anmelden. Enron Wind Corp. kündigte die Gründung einer neuen deutschen Tochterfirma, Enron Wind Holding GmbH, die für die Fertigung und den Verkauf von Windkraftanlagen in Europa, Indien, dem Mittleren Osten und Nordafrika zuständig sein wird, an. Tacke wir über zwei neu gegründete Tochterfirmen von Enron Wind Holding GmbH: Tacke Windenergie GmbH für Fertigung und Verkauf und Tacke Service GmbH für Wartung gekauft. Enron Corp. ist eine der größten Gas- und Stromfirmen der Welt. MA |
| Brennstoffzelle im
„Benzinbetrieb" als Fahrzeugantrieb von
Arthur D. Little und dem U.S. Department of Energy
vorgestellt HyWeb, 22.10.97: Arthur D. Little und das U.S. Department of Energy zusammen mit Plug Power und dem Los Alamos National Laboratory haben laut Pressemitteilungen von ADL und Plug Power vom 21.10.97 den weltweit ersten mit Benzin versorgten Brennstoffzellenantrieb für Fahrzeuge erfolgreich demonstriert. „Dieser Durchbruch ist ein wesentlicher Fortschritt bei den Null-Emissions-Fahrzeugen," sagt Gary Mittleman, Präsident und chief executive officer von Plug Power. Kohlendioxidemissionen werden durch den im Vergleich zu konventionellen Benzinantrieben doppelt so hohen Wirkungsgrad des Benzin-Brennstoffzellen-Systems halbiert. Nach Ansicht der Projektpartner wird diese Entwicklung die Einführung von Brennstoffzellenfahrzeugen wesentlich beschleunigen, da auf die Benzin-Infrastruktur zurückgegriffen wird und keine neuen Tankstellen benötigt werden.
(Oben) (Unten) MA |
| Szenarien für CO2-Reduktion
in den USA HyWeb, 22.10.97: In einer Studie für das U.S. Department of Energy haben fünf seiner Laboratorien (Oak Ridge National Laboratory, Lawrence Berkeley National Laboratory, Argonne National Laboratory, National Renewable Energy Laboratory, Pacific Northwest National Laboratory) Szenarios für die Reduktion von Kohlendioxidemissionen in den USA ausgearbeitet. Das wichtigste Ergebnis ist, daß mit einem Preis von 50 Dollar für die Tonne emittierten Kohlenstoffs und aggressiver politischer Begleitung eine Reduktion der CO2-Emissionen um 390 MtC/Jahr im Jahr 2010 möglich ist, was die Emissionen auf dem 1990er Niveau stabilisiert. Die zweite Schlußfolgerung ist, daß die Energieeinsparungen die Mehrausgaben etwa ausgleichen oder sogar übersteigen (Externe Kosten wurden nicht berücksichtigt). In einer ersten Reaktion bezeichnete die Sustainable Energy Coalition, eine fünf Jahre alte Washingtoner Vereinigung von Wirtschafts-, Umwelt-, Verbraucher- und Energiepolitikorganisationen, die Studie als „auf dem richtigen Weg befindlich", aber als noch „zu konservativ". Sie unterschätze die Potentiale der Erneuerbaren und von Energieeffizienzmaßnahmen, ist der Oktober-Ausgabe des Hydrogen & Fuel Cell Letter zu entnehmen. Der gesamte Studientext ist unter http://www.ornl.gov/ORNL/Energy_Eff/CON444/ zu finden. MA |
| Schmelzkarbonatbrennstoffzellen
– Stand der Entwicklung HyWeb, 16.10.97: Der Elektrolyt bildet das Herzstück einer Brennstoffzelle. Von seinen Eigenschaften hängt die Funktionstüchtigkeit einer Brennstoffzelle ab. Daher unterscheidet man die unterschiedlichen Typen von Brennstoffzellen nach dem Elektrolytmaterial. Funtkionsweise Eine interessante Perspektive wird der Schmelzkarbonatbrennstoffzelle (MCFC – molten carbonate fuel cell) unterstellt. Als Elektrolyt kommt eine Salzschmelz zum Einsatz, die in der Regel aus der binären Alkalikarbonatschmelze Li2CO3/K2CO3 besteht. Diese ist in einer hochporösen feinporigen keramischen Matrix aus LiAlO2 fixiert. Die optimale Betriebstemperatur, die natürlich oberhalb des Schmelzpunkts der Alkalikarbonatschmelze von fast 500 °C liegen muß, ergibt sich aus einem Kompromiß zwischen großer Lebensdauer und hohem Wirkungsgrad der Brennstoffzelle. Höhere Temperaturen verbessern den Wirkungsgrad, der bei 650 °C Betriebstemperatur bei etwa 54 % liegt, verstärken aber auch die Korrosionsprobleme und senken damit die Lebensdauer. Die Anode besteht aus porösem Nickel und die Kathode aus porösem Nickeloxid, das zur Erhöhung der Leitfähigkeit mit Lithium dotiert wurde. Im Unterschied zu allen anderen Brennstoffzellen muß an der Kathode neben Sauerstoff als Bestandteil der Luft auch Kohlendioxid zugeführt werden. Dieses nährt die an der Kathode ablaufende Reaktion (½ O2 + CO2 + 2 e-- ® CO3--), die zur Erzeugung der Karbonationen. Die Karbonationen diffundieren durch den Elektrolyten zur Anode und gleichen den Elektronenstrom aus, der von der Anode über einen externen Verbraucher zur Kathode fließt. An der Anode wird das Kohlendioxid über die Reaktion H2 + CO3-- ® H2O + CO2 + 2 e- wieder freigesetzt. Die Schmelzkarbonatbrennstoffzelle eignet sich besonders für Erdgas (oder allgemeiner Kohlenstoffhaltige Brenngase) als Brennstoff, da aufgrund der hohen Temperatur eine interne Reformierung von Methan zu Wasserstoff unter Zufuhr von Wasserdampf erfolgt (CH4 + 2 H2O ® CO2 + 4 H2). Aus dem Abgas der Reformierreaktion und der Anodenreaktion kann das Kohlendioxid abgetrennt und der Kathode zugeführt werden. Aufgrund dieser Eigenschaften (hohe Betriebstemperatur, hoher Wirkungsgrad durch interne Reformierung) eignet sich die MCFC besonders zur effizienten Verstromung von Erdgas und von Synthesegas aus Abfällen oder Biomasse. Die hohe Betriebstemperatur erlaubt eine hochwertige Nutzung der Abwärme zur kombinierten Kraft-Wärmeerzeugung. Entwicklungsstand Ein Konsortium aus den Firmen MTU - Friedrichshafen, Haldor Topsoe AS, Elkraft AmbA, Ruhrgas AG und RWE AG entwickelte in Lizenz von und in enger Kooperation mit Energy Research Corporation (ERC) ein kleines MCFC-Modul mit einer elektrischen Leistung von bis zu 300 kW und einem Wirkungsgrad um 54 % (HyWeb, 26.03.97). Das Aggregat wurde in modularer Bauweise realisiert und wird in Zukunft eine Gesamtgröße von ca. 6 m Länge und 2,5 m x 2,5 m im Querschnitt haben. Die erste Demonstrationseinheit nahm Ende September 1997 ihren Probebetrieb auf dem Versuchsgelände der Ruhrgas AG in Dorsten auf. Bis zur Jahrtausendwende sollen einige Aggregate bei ausgewählten Kunden den Demonstrationsbetrieb aufnehmen. Anschließend werden erste kommerzielle Aufträge erwartet, wobei die Planungen eine gleitende Kostensenkung auf etwa 2300 DM pro kWel und damit einen Markteintritt bis zur Mitte des nächsten Jahrzehnts vorsehen. Mit etwas anderer Technik arbeitet die patenthaltende Firma ERC an der Realisierung größerer Kraftwerkseinheiten im MW-Bereich. So wurde das weltweit erste MCFC-Versuchskraftwerk mit 2 MW Bruttoleistung voriges Jahr (1996) in Santa Clara (Santa Clara Demonstration Project) in Betrieb genommen. Dort auftretende Korrosionsprobleme konnten durch die Weiterentwicklung der Elektroden bei MTU-Friedrichshafen wesentlich entschärft werden. Im März 1997 wurde das Projekt vorzeitig, jedoch nach Betreiberangaben durchaus erfolgreich beendet. Über weitere Demonstrationsvorhaben mit größeren und verbesserten Brennstoffzellen-Stacks wird derzeit bei ERC nachgedacht. Im Rahmen eines 1,58 Mio US$ Vertrags mit der US Navy wurde ERC beauftragt, die MCFC für Navy-Anwendungen weiterzuentwickeln. ERC plant die standardisierte Kommerzialisierung von Kraftwerksblöcken mit einer Leistung von 2,85 MWel Anfang des nächsten Jahrhunderts. Diese sollen nach einer Markteinführungsphase für Kosten unter 1250 $/kW realisiert werden. Insbesondere ist für diese Kraftwerke auch die Nutzung unterschiedlicher kohlenstoffhaltiger Brennstoffe geplant (Erdgas, JP-8, Diesel, Kohle), wobei ein Stromerzeugungswirkungsgrad bis 57 % angestrebt wird. Der Betrieb einer Schmelzkarbonatbrennstoffzelle gemeinsam mit einer Gasturbine erlaubt die Steigerung des Stromerzeugungswirkungsgrades. Systemstudien für ein Kraftwerk im 200 MW-Bereich lassen einen Stromerzeugungswirkungsgrad über 70 % erwarten. Für ein 20 MW-Kraftwerk kann noch mit etwa 65 % Wirkungsgrad gerechnet werden. Für das kleinste angedachte System mit einer Brennstoffzellenleistung von 2,85 MW lassen sich in Kombination mit einer Gasturbine je nach Systemkonfiguration 61-69 % Wirkungsgrad erzielen. Der hohe Wirkungsgrad wird mit einer Brennstoffzelle in Kombination mit Gas- und Dampfturbine erreicht. Unabhängig von ERC, die weltweit auf dem Gebiet der MCFC Systemführend zu sein scheinen, arbeitet die amerikanische Firma M-C P |