Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Einfach und schnell zum Wasserstoff - Fraunhofer ISE entwickelt vollautomatisches Pyrolysesystem

29.03.2011
Die Pyrolyse ist ein einfaches und kostengünstiges Verfahren, um aus Brennstoffen Wasserstoff in hoher Konzentration zu erhalten.

Es entsteht ein Produktgas mit einem Wasserstoffanteil von über 80 Vol.-%, das für den Einsatz in Brennstoffzellen sehr gut geeignet ist. Die Pyrolyse bietet eine Alternative zu herkömmlichen Reformierverfahren. Ihre Vorteile: ein kostengünstiger Katalysator ohne Edelmetalle, ein einfacher Aufbau und der Verzicht auf Prozesswasser.


Modell eines Pyrolysesystems mit zwei Reaktoren. Die Kugelhähne werden so geschaltet, dass in einem Reaktor pyrolysiert wird, während im anderen regeneriert wird. Die Verschaltung wird so geregelt, dass zu jeder Zeit eine hohe Wasserstoffkonzentration und eine niedrige Kohlenmonoxidkonzentration erreicht werden. ©Fraunhofer ISE

Damit entfallen weitere Komponenten und Prozessschritte, z. B. eine Wasserpumpe, eine Verdampfungseinheit und die aufwändige Wasserreinigung. Forscher am Fraunhofer ISE haben das Potenzial des Pyrolyseverfahrens ausgebaut und ein vollautomatisches System entwickelt, das für eine Vielzahl von gasförmigen und flüssigen Brennstoffen, z. B. Erd- und Biogas oder Diesel, einsetzbar ist. Ein Modell dieses Pyrolysesystems wird auf der Hannover Messe vom 4. bis 8. April in Halle 27 C60 zu sehen sein.

Neben Wasserstoff wird beim Pyrolysevorgang auch Kohlenstoff produziert, der sich am Katalysator absetzt und regelmäßig abgebrannt werden muss. Für einen kontinuierlichen Wasserstoffstrom werden deshalb während des Pyrolysevorgangs zwei Reaktoren benötigt, die im Wechsel betrieben werden. Das am Fraunhofer ISE entwickelte Pyrolysesystem schaltet vollautomatisch zwischen den beiden Reaktoren hin und her. Auf Grund der niedrigen Kohlenmonoxidkonzentration (

Herzstück des Pyrolysesystems ist der Reaktor mit Katalysator. »Die ständig wechselnden Betriebsbedingungen und die beim Abbrand des Kohlenstoffs auftretenden hohen Temperaturen von über 950 °C, stellen eine große Herausforderung an den Katalysator dar. Bislang gibt es keinen kommerziell verfügbaren Katalysator, der für ein Pyrolysesystem geeignet ist«, so Robert Szolak, verantwortlich für die Entwicklungen im Bereich Pyrolyse und Reformersysteme am Fraunhofer ISE. Bei der Entwicklung ihres Katalysators verzichteten die Fraunhofer-Forscher auf teure Edelmetalle. Längere Systemstillstandzeiten sind mit dem langzeit- und thermisch stabilen Katalysator ohne Leistungseinbußen möglich.

Weitere Versuche am Fraunhofer ISE haben gezeigt, dass der entwickelte Katalysator grundsätzlich mit einer Vielzahl von Brennstoffen betrieben werden kann, z. B. Propan, Methan, Biogas und Diesel. Der Katalysator ist »multifuel«-fähig und deshalb für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet, z. B. für die Bordstromversorgung oder als Batterielader im Freizeitbereich, als unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV), für eine portable, netzunabhängige Stromversorgung sowie für stationäre Anwendungen im Bereich der Kraft-Wärme-Kopplung.

In einer reduzierten Variante ihres Pyrolysesystems haben die Wissenschaftler die Materialkosten um bis zu 60 % im Vergleich zu herkömmlichen Reformersystemen gesenkt. In diesem Fall enthält das Pyrolysesystem nur einen Reaktor, der über einen bestimmten Zeitraum Wasserstoff produziert. Zusammen mit einer Brennstoffzelle kann damit z. B. eine Batterie aufgeladen werden. Ist der Aufladevorgang beendet, wird der Pyrolysereaktor regeneriert. Durch diesen reduzierten Aufbau entfallen weitere verfahrenstechnische Komponenten und der Regelaufwand ist im Vergleich zum Betrieb mit zwei Reaktoren sehr viel geringer.

Informationsmaterial:
Fraunhofer ISE, Presse und Public Relations
Telefon +49 761 4588-5150
Fax +49 761 4588-9342
info@ise.fraunhofer.de
Ansprechpartner für weitere Informationen:
Projektleiter:
Dipl.-Ing. Robert Szolak, Fraunhofer ISE
Telefon +49 761 4588-5319
Fax +49 761 4588-9000
robert.szolak@ise.fraunhofer.de

Karin Schneider | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.ise.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Schlaflos wegen Handy? Neue Displays könnten Abhilfe schaffen
21.06.2018 | Universität Basel

nachricht Sensoren auf Gummibärchen: Team druckt Mikroelektroden-Arrays auf weiche Materialien
21.06.2018 | Technische Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics