In dem für das Projekt gewählten Ansatz soll Biomasse zunächst vergast werden und das entstehende Gas dann in einer oxidkeramischen Brennstoffzelle (Solid-Oxide-Fuelcell, SOFC) verstromt werden. Durch den Einsatz von Brennstoffzellen können dabei sehr hohe Gesamtwirkungsgrade erzielt werden. Der Vorteil von SOFCs ist, dass sie neben Wasserstoff auch mit Kohlenmonooxid und Kohlenwasserstoffen als Brennstoff arbeiten können. Neben den unproblematischen Gaskomponenten H₂O, H₂, CO, CO₂ und CH₄ befinden sich jedoch im Vergaser-Produktgas auch Störstoffe, die der Zelle schaden können. Hierzu zählen Teere sowie Schwefel-, Chlor- und Alkaliverbindungen. Diese müssen je nach Toleranz der Zelle gegenüber den Stoffen aus dem Gas entfernt werden, wodurch die Kosten der Anlage und somit auch die Kosten für den erzeugten Strom steigen.

Ziele

Ziel des Projektes ist es, SOFCs zu entwickeln, die eine möglichst hohe Toleranz gegenüber biogenen Kontaminanten aufweisen, sodass die Gasaufbereitung vereinfacht werden oder sogar komplett entfallen kann.

Vorgehen

Bei dem Projekt handelt es sich um eine Kooperation mit der Abteilung IEK-1 des Forschungszentrums Jülich, wo die SOFCs hergestellt werden. Am Lehrstuhl für Energiesysteme werden unter anderem folgende Arbeitspakete durchgeführt:

• Erfassung des Istzustands im Labor: Charakterisierung des Einflusses von Kontaminationen im Synthesegas an kommerziell verfügbaren Zellen; zunächst mit einzelnen Störstoffen und anschließend mit Kombinationen verschiedener Störstoffe
• Analoge Versuche an verbesserten Zellen
• Versuche in sogenannten Short-Stacks mit 2 oder 4 Zellen im Technikum: erst mit Synthesegas, dann mit dem Produktgas eines Biomasse-Vergasers des Lehrstuhls

Projektpartner: Forschungszentrum Jülich, Abteilung IKE-1

Ansprechpartner: Benjamin Steinrücken

Das Projekt wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert (Geschäftszeichen
SP 367/5-1).