Brennstoffzellen: Forschung an direkter Stromgewinnung aus Diesel

2. Februar 2015, 12:51
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Am neuen Christian-Doppler-Labor in Jülich wird an der Verbesserung von Brennstoffzellen gearbeitet

Wien/Jülich/Graz - Wenn ein Lkw stillsteht und sich der Motor im Leerlauf befindet, wird wertvoller Treibstoff verschwendet. Doch oft werden Motoren einfach deshalb laufengelassen, um die Stromversorgung im Fahrzeug aufrechtzuerhalten - etwa, damit im Stau die Klimaanlage weiter läuft.

Um dies künftig zu vermeiden, widmen sich Forscher aus Deutschland und Österreich der Erforschung und Verbesserung von Brennstoffzellen. In einem neu eingerichteten Christian-Doppler Labor (CD-Labor) sollen Systeme optimiert werden, mit denen direkt aus Dieseltreibstoff Strom gewonnen werden kann, heißt in einer Aussendung.

Im vom deutschen Forschungszentrum Jülich aus geleiteten "CD-Labor für Grenzflächen in metallgestützten elektrochemischen Energiewandlern" arbeiten die österreichischen Firmen AVL und Plansee und die Technische Universität (TU) Wien zusammen. An der TU Wien ist ein externes Modul der seit September 2014 bestehenden und am 21. Jänner offiziell eröffneten Forschungsinstitution angesiedelt.

Deutliche Effizienzsteigerung

Es sei bereits ein sehr erfolgreiches Brennstoffzellensystem entwickelt worden, das direkt aus Diesel Strom gewinnt, sagt Alexander Opitz vom Institut für Chemische Technologien und Analytik der TU. "Der Wirkungsgrad ist dabei deutlich höher als bei der Erzeugung von Strom über die Verbrennung von Diesel im Motor". Damit ließen sich vor allem Lastwagen deutlich effizienter betreiben, wenn etwa Fernfahrer bei längeren Pausen den Motor abstellen und trotzdem die Klimaanlage oder andere Geräte weiter nutzen könnten.

Diese Systeme erzeugen mit Hilfe eines Katalysators ein hauptsächlich aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid bestehendes Synthesegas. Daraus kann dann in einem weiteren Schritt in einer Festoxidbrennstoffzelle elektrischer Strom gewonnen werden. Das System verwendet vollkeramische Zellen. Keramische Materialien sind allerdings sehr spröde: Wenn die Zelle also ständig Erschütterungen ausgesetzt wird, könnte das problematisch sein.

Problematischer Schwefel

Abhilfe würde hier der Einsatz von metallgestützten Zellen schaffen. Diese liefern laut Opitz bereits eine ausreichend hohe Leistung, um im bestehenden System eingesetzt werden zu können. Allerdings sei die Lebensdauer dieses Brennstoffzellen-Typs noch begrenzt.

"Speziell der im Diesel vorhandene Schwefel ist für die Anoden der metallgestützten Zellen ein Problem. Wir wollen nun einerseits die elektrochemischen Prozesse verstehen, die hinter dieser Schwefelvergiftung stecken und andererseits Materialien entwickeln, die eine verbesserte Schwefelresistenz aufweisen", so der Forscher.

Ziel der CD-Laboratorien ist die Förderung der anwendungsorientierten Grundlagenforschung und der Brückenschlag zwischen Universitäten und der Wirtschaft. Jedes der maximal sieben Jahre bestehenden Labors wird zur Hälfte von Industrie-Partnern finanziert, die andere Hälfte übernimmt die aus öffentlichen Mitteln gespeiste gemeinnützige Christian Doppler Forschungesellschaft (CDG). Träger des Programms ist das Wissenschaftsministerium. (APA/red, derStandard.at, 2.2.2015)

  • Im Bild: Kontaktierung einer Ni-Modellanode.
    foto: tu wien

    Im Bild: Kontaktierung einer Ni-Modellanode.

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