Stationäre Anwendung von Brennstoffzellen (Task 25)

Title and Synopsis

Fuel Cells for Stationary Applications
The work in Annex 25 will have the following objectives:

(i) to describe the market conditions from all aspects for stationary fuel cells and to analyse the present situation.
(ii) to identify the commercial niche applications for the early introduction of stationary fuel cells and the market applications for the broad use of stationary fuel cells.
(iii) to analyse opportunities and obstacles for stationary fuel cells to reach the market

Beschreibung

Die durchzuführenden Arbeiten des Task 25 gliedern sich inhaltlich in die folgenden sechs Subtasks auf:

Subtask 1: Kleine stationäre Brennstoffzellen (Leitung: FZJ Jülich, Deutschland)
Die Marktaktivitäten von kleinen stationären Brennstoffzellen haben in den letzten Jahren stark zugenommen. In diesem Subtask wird untersucht, ob ein wettbewerbs- und wachstumsfähiger Markt für kleine stationäre Brennstoffzellen vorhanden ist.

Die Anwendungsmöglichkeiten für Hochtemperatur PEFC und SOFC Einheiten werden überprüft. Unter gewissen Umständen werden auch größere Einheiten betrachtet, zum Beispiel wenn die Wärme direkt für die Wärmeversorgung in Dienstleistungsgebäuden genutzt werden kann. Die Anwendung von Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (Tri-generation) wird ebenfalls untersucht.

Subtask 2: Brennstoffe für stationäre Brennstoffzellen (Leitung: MTU Onsite Power, Deutschland)
Dieser Subtask bearbeitet die Fragen der Brennstoffe bzw. deren Aufbereitung für die Verwendung in Brennstoffzellen. Der Focus liegt vor allem auf der Nutzung von Biotreibstoffen und der Verwendung von Abfällen aus fossilen und erneuerbaren Ressourcen, wie Gummi, Reifen, Kunststoff, Abwasserschlamm, Papier, Karton, Holz, Verpackungsmaterial, Abbruchholz und andere Materialien. Ein weiteres wichtiges Thema ist die Verfügbarkeit und Nutzung von Biomasse, welche nicht mit der Nahrungsmittelproduktion konkurriert. Für all diese Energieressourcen werden, die für die Verwendung vorhandenen Technologien analysiert und Anbieter definiert.

Subtask 3: Brennstoffzellen-Komponenten (Leitung: VTT Finnland)
Der vorangegange Subtask 'Balance of plant" wird unter Einbindung von neuen Aspekten fortgeführt. Die Datensammlung bei Zulieferfirmen hinsichtlich der Anforderungen für Brennstoffzellen-Komponenten wird fortgesetzt. Der Fokus liegt auf MCFC und HT-PEFC Brennstoffzellen. Für SOFC Brennstoffzellen liegt bereits ein Bericht aus dem vorangegangen Task XIX vor. Mit Hilfe von neuen Ansätzen sollen die Kosten für Subkomponenten ("Balance of plant") festgestellt werden. Die zulässigen Kosten für die verschiedenen Komponenten in einer kommerziellen stationären Brennstoffzelle werden basierend auf den Anlagenkosten 5.000 €/kW für den Wohnbereich und 1.500 €/kW für industrielle Anwendungen abgeschätzt.

Kooperationen mit Komponenten-Herstellern sollen aufgebaut werden, um einen Überblick über die derzeit industriell entwickelten Komponenten zu bekommen und die weiteren Zielsetzungen der Hersteller zu verfolgen. Eine andere Studie beschäftigt sich mit den Brennstoffzellensystemen und Möglichkeiten die Anzahl der eingesetzten Komponenten deutlich zu reduzieren.

Subtask 4: Analyse von Design, Betrieb und Kontrollstrategien für stationäre Brennstoffzellensysteme in Zusammenhang mit diversen Märkten. (Leitung: Sandia, USA)
In diesem Subtask werden die optimalen Design-, Betriebs- und Kontrollstrategien für die Installation von Brennstoffzellensysteme in verschiedenen globalen Märkten identifiziert. Wichtige Daten für ein Modellszenario werden erhoben. Die Daten enthalten Informationen über Installationen von Brennstoffzellensysteme in verschiedenen IEA Mitgliedsländern.

Subtask 5: Analyse von durchgeführten Demonstrationsprojekten (Leitung: ENEA, Italien und Thoma & Renz, Schweiz)
Die Ergebnisse von Demonstrationsprojekten und die gesammelten Erfahrungen werden analysiert; betrachtet werden: Zielsetzungen, Testprogramme, Businesspläne, Förderungen, Lebensdauer und Degradationsverhalten, Start- und Zyklenverhalten.

Weiters werden in diesem Subtask, die wesentlichen Unterschiede der (staatlichen) Forschung und Förderungen in den verschiedenen Ländern aufgezeigt. Mithilfe eines Fragebogens werden die unterschiedlichen Forschungs- und Förderprogramme der Mitgliedsländer erhoben und untersucht, um den Einfluss auf die Entwicklung von stationären Brennstoffzellen, Erfolge, Zeitpläne und Budgets festzustellen.

Subtask 6: "State of the Art" von stationären Brennstoffzellen (Leitung: E.ON Sverige AB, Schweden)
Dieser Subtask konzentriert sich auf Datenrecherchen, Diskussion und Analyse der vorliegenden Informationen hinsichtlich des "Stands der Technik" von stationären Brennstoffzellen. Vor allem neue Technologien, bedeutende Förderprogramme und Marktentwicklungen (Marktdiffusion) werden betrachtet. Ein wichtiges Thema ist auch die Entwicklung von Normen und Richtlinien.

Teilnehmende Staaten

• Austrian Energy Agency (Austria)
• Forschungszentrum Jülich GmbH (Germany)
• Ente per le Nuove Tecnologie, I'Energia e I'Ambiente, ENEA (Italy)
• The New Energy and Industrial Technology Development Organisation, NEDO (Japan)
• The Swedish National Energy Administration
• Eltra, (Denmark)
• Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek, VITO, (Belgium)
• L'Agence de l'Environment et de la Maitrise de l'Energie, ADEME (France)
• Ceramic Fuel Cells Ltd (Australia)
• Energieonderzoek Centrum Nederland ECN (The Netherlands)
• United States of America Department of Energy (USA)
• Swiss Federal Office of Energy (Switzerland)
• Technical Research Centre of Finland, VTT (Finland)

Status

Status
Projekt läuft
Start: 01/2009
Ende: 12/2013

Publikationen

Die Schriftenreihe "Berichte aus Energie- und Umweltforschung" des BMVIT dient der Veröffentlichung von neuen, ausführlichen Expertisen, Forschungsergebnissen und Tagungsbänden aus dem Bereich nachhaltiger Energie- und Umwelttechnologien. Alle Berichte können gegen eine geringe Schutzgebühr und Versandkosten bestellt werden.

Kontaktadresse

Dipl.-Ing. Dr. Günter R. Simader
Österreichische Energieagentur - Austrian Energy Agency
Mariahilferstraße 136
A -1060 Wien
E-Mail: guenter.simader@energyagency.at

Dipl.-Ing. Heinrich Wilk
ENERGIE AG Oberösterreich
Postfach 298
Böhmerwaldstraße 3, A-4021 Linz
E-Mail: heinrich.wilk@energieag.at

Kontext-Links

• IEA Fuell Cell
• Österreichische Energieagentur - Austrian Energy Agency
• Energie AG Oberösterreich