15.10.2019 • Energie

Millionen für die Kraft-Wärme-Kopplung

Forschungsverbund nutzt Brennstoffzellen für flexible und wirtschaftliche KWK-Konzepte.

Mit der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) lässt sich umwelt­freundlich Strom und Wärme produzieren. Nun bekommt das Forschungs­projekt KWK.NRW 4.0 für die Entwicklung und den Test neuer Systeme neun Millionen Euro von der EU und dem Land Nordrhein-Westfalen. Die Projekt­koordination hat das Essener Gas- und Wärme-Institut, Partner ist die Universität Duisburg-Essen mit dem Zentrum für Brennstoff­zellentechnik ZBT und den drei Lehrstühlen Energie­wirtschaft, Energie­technik sowie Umwelt­verfahrens- und Anlagentechnik.

Abb.: Am Zentrum für Brennstoff­zellentechnik in Duisburg wird eine...
Abb.: Am Zentrum für Brennstoff­zellentechnik in Duisburg wird eine vorhandene Phosphor­säure-Brennstoff­zelle mit einer Absorptions­kälte­maschine gekoppelt. (Bild: ZBT / Fuji N2telligence)

Bei der Erzeugung von Strom, Wärme und auch Kälte hat die Kraft-Wärme-Kopplung einen hohen Wirkungs­grad und stößt weniger Treibhausgase aus als andere Verfahren. Die Anlagen können zum Beispiel mit Gasmotoren, Turbinen, aber auch mit Brennstoff­zellen betrieben werden. Letztere sind sehr interessant, weil sie besonders emissions­arm sind. Die Wissen­schaftler im Verbund möchten nun neue KWK-Konzepte entwickeln und untersuchen, wie flexibel, ökologisch und wirt­schaftlich zwei innovative Brennstoff­zellensysteme sind.

Im ersten Teilprojekt – iFlex KWK 4.0 – entwickeln sie neue KWK-Versorgungs­konzepte sowohl für den gewerblichen und industriellen Verbrauch als auch für städtische Quartiere. Hierfür kombinieren sie am ZBT in Duisburg eine vorhandene Phosphor­säure-Brenn­stoffzelle mit einer Absorptions­kältemaschine, um längere Laufzeiten der Brennstoff­zelle und eine bessere Wirtschaft­lichkeit zu erreichen. Für die zweite Teilstudie – Demo Hybrid-SOFC – wird beim Essener Gas- und Wärme-Institut das europaweit erste Hybrid-System aus einer Festoxid-Brennstoff­zelle mit nachge­schalteter Mikro-Gasturbine installiert. Dadurch wird die Strom­erzeugung extrem effizient. KWK.NRW 4.0 läuft für drei Jahre, Ende 2021 sollen erste Ergebnisse vorliegen.

UDE / JOL

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