Die PEM-Brennstoffzellentechnik und das große Anwendungspotenti-al in Micro-KWK Anwendungen haben die Entwicklung von hochkom-pakten Reformern im Leistungsbereich 1-5 Nm3/h Wasserstoffleistung angeregt. Die Wasserstoffspeicher sind für dieses Anwendungsprofil und Leistungsklasse ist keine realistische Option, so dass mit dezent-ralen Reformern die Brücke zur flächendeckenden LPG- oder Erd-gasinfrastruktur geschlossen werden muss. Weltweit hat sich dafür die Dampfreformierung als effizienteste Lösung durchgesetzt.
Im Rahmen des Vorhabens „Lebensdauertest serientauglicher Dampf-reformer zum Einsatz in stationären Brennstoffzellensystemen für die Leistungsbereiche 1 und 5 kW“ lag besonderes Augenmerk auf der CO-Feinreinigung mittels selektiver Methansierung im Dauerbetrieb und im Start-Stop-Modus. Das Vorhaben wurde von der WS Reformer GmbH durchgeführt.
Zunächst wurden automatisierte Prüfstände sowie ein Verfahren zur reproduzierbaren Aktivierung von CO-Shift Katalysatoren entwickelt. Parallel dazu wurde das thermische Management für die selektive Methanisierung optimiert. Es wurden jeweils 2 Reformersysteme der 1 kW- und 5 kW-Klasse im beschleunigten Start-Stop Betrieb und im Dauerbetrieb getestet. Ergänzend wurde eine 1-kW NT-PEM Anlage mit dem FLOX Reformer und einer kommerziellen Brennstoffzelle entwickelt und ein Dauerbetrieb in der firmeneigenen Heizzentrale durch-geführt.
Im vorliegenden Bericht werden die Prüfstände für den Dauertest der Teststand zur reproduzierbaren Aktivierung von Cu/Zn Katalysatoren vorgestellt. Die CO-Feinreinigung für NT-PEM Systeme (Selektive Methanisierung) wird beschrieben. Die Ergebnisse der Dauerlauf- und Start-Stop-Tests werden angegeben. Abschließend wird die Entwicklung und der Dauertest des Micro-KWK Systems erläutert. Abbildungen zeigen die Reformermodule FPM-C4 und FPM-C1 aus der Testreihe sowie die Micro-KWK-Anlagen in der 1-kW Klasse während der Montage.
Die positiven Ergebnisse des Projekts haben maßgeblich zur Entscheidung beigetragen, eine Kleinserie aufzulegen und zu vermarkten. Seit Januar 2013 ist eine weitere Testanlage in einem Einfamilien-haus im Betrieb. Im Rahmen des Callux-Projektes hat BAXI innotech mehr als hundert NT-PEM Anlagen mit konkurrierender Reformertech-nologie ins Feld gebracht, jedoch konnte bisher keine stabile deutsche Zulieferindustrie aufgebaut werden. Im enefarm-Projekt in Japan wurden inzwischen mehr als 30.000 LT-PEM Anlagen verkauft. Der Vorsprung gegenüber der deutschen Brennstoffzellenindustrie ist deutlich.
Autoren und Institution
Schmid, Hans-Peter; WS Reformer, Renningen, DE
Förderkennzeichen
03BH101