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Forschung: Der 18-Millionen-Schub für die Brennstoffzelle

15.06.2007 | 16:32 Uhr |

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung will die Entwicklung von kleinen Brennstoffzellen fördern und stellt 18 Millionen Euro für neun Forschungsvorhaben bereit. Zum Auftakt der Förderung präsentierten sich am 15. Juni die Projekte in München.

Auf die erfolgreiche Verbreitung von Brennstoffzellen warten viele Anwender und natürlich auch Geschäftsleute schon lange. Zwar taucht bei der Bundeswehr bereits ein ganzes U-Boot mit Energie aus der Brennstoffzelle und der Autohersteller BMW führt seit Jahren einen Wagen mit einem solchen Antrieb vor, doch bei kleinen Geräten findet man bisher selbst Prototypen nur mit Mühe.

Das soll sich ändern und darum steckt das Bundesministerium Geld in neun Forschungsprojekte. Als förderungswürdig wurde unter anderem das Projekt „PemGen“ eingestuft, das langfristig auf die Brennstoffzelle in Batteriegröße zielt. Durch die Miniaturisierung des Reformers (er bereitet den Brennstoff zu Wasserstoff auf), dem Flüssigkeitskreis und weiteren Komponenten sollen zunächst individuelle Systeme entstehen, die zur Versorgung elektronischer Geräte dienen. Im Folgeschritt ist eine Standardisierung angedacht, um Brennstoffzellensysteme in der Größe herkömmlicher (Knopf-)Batterien herzustellen. Dass ein Batterieanbieter bei diesem Vorhaben mit am Tisch sitzt, zeigt: Mit dieser Idee kann ein Massenmarkt mobilisiert werden.
Seite an Seite könnten Brennstoffzelle und Batterie bei einem anderen Projekt arbeiten: Im Rahmen von „BZ-Battext“ soll ein Mikro-System für den Betrieb mit Methanol entstehen, das als Batterieersatz und als Ergänzung zu konventionellen Batterien zum Einsatz kommen kann. Solche Hybrid-Systeme kombinieren die Ausdauer und Leistungsdichte der Brennstoffzelle mit der Spontaneität der Batterie bei Spitzenstromanforderung.

Die Projekte haben folgende Kurzbeschreibung:
„myPower“ – 100-Watt-Direktmethanol-Brennstoffzellensystem: Hier soll durch das aktive Regeln einzelner Zellen ermöglicht werden, Brennstoffzellenstapel aus Zellen exakt identischer Leistung aufzubauen. Die zugehörige Aktorik soll auf Basis innovativer Keramiken entstehen.

„PemGen“ – PEM-(Proton-Exchange-Membrane-)Brennstoffzelle mit Wasserstoff-Mikrogenerator:
Mit kleinsten Ventilen, Mikropumpen und einer kompakten Elektronik soll eine bedarfsgesteuerte Wasserstofferzeugung aufgebaut werden, bei der bis zu 1.500 Wh/l volumetrische Energiedichte angestrebt sind.

„MIMEMIZ“ - Im Projekt soll ein PEM-Brennstoffzellensystem entstehen, das über einen neuartigen Mikroreformer verfügt. In ihm wird aus flüssigem Methanol Wasserstoff hergestellt. Ein Pilot soll sich in einem Golf-Caddy beweisen.

„I²BRENN“ – Intelligente monolithisch-integrierte Mikrobrennstoffzelle inklusive Wasserstoffspeicher: Ziel ist das Verschmelzen der Brennstoffzellentechnik und der Elektronik zu einer Einheit, die eine frei wählbare Ausgangsspannung bietet und eine Ladezustandsüberwachung beinhaltet.

„BZ-Battext“ – Brennstoffzellensystem als Batterie-Extender: Unter Einsatz neuer Materialien soll ein kompaktes Brennstoffzellensystem hergestellt werden, das im Verbund mit einer Batterie zunächst dem Bootsantrieb dienen soll.

„DDMFC“ – Dampfbetriebene Direkt-Methanol-Brennstoffzelle: Hier soll eine planare Mikro-Direkt-Methanol-Brennstoffzelle in Spritzgusstechnik für portable Elektronikgeräte erstellt werden. Dazu wird unter anderem ein passiver Methanolverdampfer entwickelt. Als Pilotanwendung wurde ein portables EKG-Gerät gewählt.

„MicroPower“ – Hochtemperatur-PEM-Brennstoffzelle mit Methanolreformer für portable Anwendungen: Mit Hilfe einer Hochtemperatur-PEM-Brennstoffzelle (Proton-Exchange-Membrane) und eines Reformers soll ein robustes Mikrobrennstoffzellensystem als netzunabhängiges Ladegerät für tragbare Elektrowerkzeuge entstehen.

„ZiLuZell“ – Zink/Luft-Mikrobrennstoffzelle: Das Projekt verfolgt die Umsetzung eines System auf Basis umweltfreundlicher und preiswerter Ausgangsstoffe, wobei mikroporöse keramische Materialien zum Einsatz kommen sollen.

„Mobile und portable Brennstoffzellen“ - Der Schwerpunkt liegt hier in der Verbesserung der Peripheriekomponenten eines Brennstoffzellensystems und in der Systemintegration. Zum Beispiel sollen Wärmeübertrag, Kondensatablauf, lageunabhängige Phasentrennung und Füllstandsmessung optimiert werden.

Weitere Informationen zu den Projekten der Brennstoffzellenforschung finden Sie hier.

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