Erzeugung von Wasserstoff mittels katalytischer Partialoxidation ...

untergeordnete Rolle spielen, aufgrund ihrer hohen Leistungsfähigkeit durchsetzen [17, 18].
Für eine flächendeckende Markteinführung werden jedoch niedrigere Stückkosten durch die
Erschließung eines großen Absatzmarktes, die Ausschöpfung des überlegenen Wirkungsgrads,
sowie die Senkung der Betriebskosten durch die Versorgung mit einem preisgünstigen,
verfügbaren Brennstoff gefordert [19, 20]. Vor diesem Hintergrund steht die Erzeugung von
elektrischer Energie in Transportmitteln durch kompakte Stromerzeuger, so genannter APUs
(auxilliary power unit), gegenwärtig im Mittelpunkt akademischer und industrieller
Brennstoffzellenforschung. Dort ermöglicht die on‐board Reformierung von Benzin, Kerosin
und Diesel mittels kompakter Reformer über bereits bestehende Versorgungsnetze den
effizienten Einsatz von Brennstoffzellen und erlaubt damit den Einstieg in eine innovativere
und ökologischere Form der Energieerzeugung.
2.2 Reformer für mobile Stromerzeugung
Wasserstoff kann zwar auf einer Vielzahl von Wegen industriell hergestellt werden, jedoch
erfolgt die Erzeugung großtechnisch in Verbundstandorten in denen gleichzeitig der
Verbrauch stattfindet. 2007 betrug die Jahresproduktion 500 Mio. Kubikmeter (45.000
Tonnen), wovon jedoch nur ca. 5 % frei gehandelt wurden [20]. Dies liegt im Wesentlichen in
der geringen Wechselwirkung der H 2 Moleküle untereinander begründet, die zu einer
geringen Dichte und einem niedrigen Siedepunkt führt. So muss für eine Verflüssigung auf
T Sdp = 20,5 K ein Drittel des Energieinhaltes aufgewendet werden, der beim Umsatz in einer
Brennstoffzelle erreicht werden kann. Die Komprimierung von 5 kg Wasserstoff, die einem
Energieäquivalent einer Tankfüllung Benzin entspricht, auf ein Volumen von 40 L würde einen
Druck von 1500 bar benötigen, der in Transportmitteln technisch schwer realisierbar ist [21].
Die Verwendung herkömmlicher Druckgasflaschen mit einem Druck von 250 bar erfordert die
Bereitstellung von 300 L Volumen und 630 kg Nutzlast [22].
Eine mögliche Alternative zur Versorgung von Brennstoffzellen stellt die dezentrale
Erzeugung von Wasserstoff aus verfügbaren, wasserstoffhaltigen Energieträgern wie Benzin,
Kerosin und Diesel in kompakten Reformern dar. Diese so genannten Brennstoff‐Prozessoren
(engl. fuel processor) erzeugen in mobilen Anwendungen wie APUs aus einem primären
chemischen Wasserstoffspeicher elektrochemisch aktiven Brennstoff der in einer
Brennstoffzelle umgesetzt werden kann. Prinzipiell kann aus jedem wasserstoffhaltigen Stoff
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