Mobilität & Logistik
Fraunhofer Institut entwickelt Benzinreformierung für Brennstoffzellen
Gemeinsam mit Industriepartnern haben Forscher am Frauenhofer Institut ein Verfahren der autothermen Reformierung von schwefelarmem Benzin zur Wasserstofferzeugung soweit optimiert, dass nunmehr die Voraussetzungen geschaffen sind, derartige Reformer für Brennstoffzellen in Fahrzeugen zu testen.
09.01.2003
Der Straßenverkehr nimmt eine Schlüsselrolle in der Diskussion um den von Menschen verursachten Treibhauseffekt ein. Weltweit steigt das Bedürfnis nach Mobilität kontinuierlich an. Die damit verbundenen unerwünschten Umweltbelastungen wie Schadstoff- und CO2- Emissionen dauerhaft zu reduzieren ist eine der großen Aufgaben für die Zukunft. Vor diesem Hintergrund befasst sich die Automobilindustrie mit der Entwicklung von schadstofffreien Fahrzeugantrieben mit Hilfe von Brennstoffzellen auf der Basis von Wasserstoff.
Wasserstoff wird heute aus kohlenstoffhaltigen Energieträgern durch Reformierung vor Ort erzeugt. In Frage kommen dafür flüssige Brennstoffe wie Benzin, Diesel, Methanol oder Ethanol. Sie können leicht getankt werden und sind daher auch für Brennstoffzellenautos ein idealer Energieträger.
Der große Vorteil von Benzin und Diesel ist die mit dem Tankstellennetz bereits eingerichtete Infrastruktur. Die Freiburger Forscher haben herausgefunden, dass sich schwefelfreies Benzin, wie es ab 2003 auf den Markt kommen soll, besonders gut für die autotherme Reformierung eignet. Bei der autothermen Reformierung wird ein Gemisch aus Wasserdampf, Luft und Benzin mit Hilfe eines Katalysators in ein wasserstoffreiches Gasgemisch umgewandelt. Die für die Reformierung benötigte Energie wird dadurch geliefert, dass ein Teil des dem Reaktor zugeführten Benzins verbrannt wird. Im Unterschied zum Verbrennungsmotor entstehen bei einem Brennstoffzellenfahrzeug mit Benzinreformer keine Abgase mit CO- und NOx-Anteilen. Im Rahmen des genannten Projektes wurde das Verfahren soweit optimiert, dass die Reformierung mit einem Wirkungsgrad von rund 80 % erfolgt. Damit ergibt sich insgesamt eine höhere Energieausnutzung des eingesetzten Kraftstoffes.
Die Errichtung eines Teststandes für autotherme Benzinreformierung sowie die Optimierung der Baugröße des Reaktors für den Einbau in einen PKW und die Erzielung eines ausreichend schnellen Kaltstartverhaltens standen im Mittelpunkt der Entwicklungsarbeiten am Fraunhofer ISE. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF förderte das Projekt im Rahmen einer breit angelegten Unterstützung für die Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen-Technik für mobile Anwendungen - kurz PEMTECH.
Am Projekt beteiligt waren neben dem Fraunhofer ISE die Industriepartner DaimlerChrysler AG (Forschungszentrum Ulm), OMG AG & Co. KG, Precious Metal Group (Hanau), Robert Bosch GmbH, Aral AG sowie das Institut für Chemische Verfahrenstechnik an der Universität Stuttgart.
Wasserstoff wird heute aus kohlenstoffhaltigen Energieträgern durch Reformierung vor Ort erzeugt. In Frage kommen dafür flüssige Brennstoffe wie Benzin, Diesel, Methanol oder Ethanol. Sie können leicht getankt werden und sind daher auch für Brennstoffzellenautos ein idealer Energieträger.
Der große Vorteil von Benzin und Diesel ist die mit dem Tankstellennetz bereits eingerichtete Infrastruktur. Die Freiburger Forscher haben herausgefunden, dass sich schwefelfreies Benzin, wie es ab 2003 auf den Markt kommen soll, besonders gut für die autotherme Reformierung eignet. Bei der autothermen Reformierung wird ein Gemisch aus Wasserdampf, Luft und Benzin mit Hilfe eines Katalysators in ein wasserstoffreiches Gasgemisch umgewandelt. Die für die Reformierung benötigte Energie wird dadurch geliefert, dass ein Teil des dem Reaktor zugeführten Benzins verbrannt wird. Im Unterschied zum Verbrennungsmotor entstehen bei einem Brennstoffzellenfahrzeug mit Benzinreformer keine Abgase mit CO- und NOx-Anteilen. Im Rahmen des genannten Projektes wurde das Verfahren soweit optimiert, dass die Reformierung mit einem Wirkungsgrad von rund 80 % erfolgt. Damit ergibt sich insgesamt eine höhere Energieausnutzung des eingesetzten Kraftstoffes.
Die Errichtung eines Teststandes für autotherme Benzinreformierung sowie die Optimierung der Baugröße des Reaktors für den Einbau in einen PKW und die Erzielung eines ausreichend schnellen Kaltstartverhaltens standen im Mittelpunkt der Entwicklungsarbeiten am Fraunhofer ISE. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF förderte das Projekt im Rahmen einer breit angelegten Unterstützung für die Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen-Technik für mobile Anwendungen - kurz PEMTECH.
Am Projekt beteiligt waren neben dem Fraunhofer ISE die Industriepartner DaimlerChrysler AG (Forschungszentrum Ulm), OMG AG & Co. KG, Precious Metal Group (Hanau), Robert Bosch GmbH, Aral AG sowie das Institut für Chemische Verfahrenstechnik an der Universität Stuttgart.
