BlockCell

Klimaneutrale Energieversorgung der Zukunft

BlockCell-Anlage in Container
© Fraunhofer IMM
BlockCell-Anlage in Container

Die Suche nach einer effizienten und dabei auch noch möglichst ökologischen und perspektivisch wenigstens CO2-neutralen Strom- und Wärmeversorgung beschäftigt vom Besitzer eines Einfamilienhauses über die Planerin für ganze Wohnsiedlungen bis hin zu Unternehmen nahezu alle. Der am 18.11. vorgestellte Prototyp unseres Brennstoffzellen Blockheizkraftwerks (BHKW) verspricht nach erfolgreichem Probebetrieb eine entsprechende Lösung im Maßstab kleiner Wohnsiedlungen. Mit bis zu 50 kWel und einer Gesamteffizienz des Blockheizkraftwerks größer 95 % wurde eine Technologiebasis geschaffen, deren Systemeffizienz deutlich weniger vom aktuell betriebenen Lastszenario abhängt, als dies bei Nutzung von Verbrennungsmotoren im BHKW der Fall ist. Zudem sinken die Wartungsanforderungen durch den weitgehenden Verzicht auf bewegliche Teile. Auch wenn aktuell Erdgas aus dem Leitungsnetz Verwendung finden soll, so ist durch Anbindung an eine Biogasanlage CO2-Neutralität problemlos erreichbar.

Saubere Technologie besonders geeignet für Anwendungen mit variierenden Lastszenarien

Funktionsweise
© Fraunhofer IMM
Funktionsweise
Reformersystem
© Fraunhofer IMM
Reformersystem
  • Vermeidung von Schadstoffen wie Stickoxiden durch katalytische Prozesse und Schwefelverbindungen durch Adsorption
  • Hohe Gesamteffizienz des Blockheizkraftwerks > 95%; elektrische Effizienz 35% (konventionelle Technologie basierend auf Verbrennungsmotoren erreichen am optimalen Betriebspunkt 70-95% bzw. 32-34% - auch falls mit Wasserstoff betrieben)
  • Verringerung der Lastabhängigkeit der Systemeffizienz im Vergleich zu Verbrennungsmotoren –
  • Steigerung der Brennstoffzellen Effizienz in Teillast (60% bei 20% Last, im Vergleich 50% bei Volllast)
  • Kompakt und hoch effizient durch den Einsatz katalysatorbeschichteter Mikrokanal Plattenwärmetauscher Technologie
  • Hoch dynamischer Betrieb möglich durch Wärmeintegration; optimale Ausnutzung von Masse- und Wärmeströmen
  • Geringe Wartungsanforderungen dank weitgehendem Verzicht auf bewegliche Teile
  • PEM Brennstoffzellentechnologie wurde gewählt aufgrund ihrer hohen Zuverlässigkeit und Langlebigkeit