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Kohlenstoffbildung im Reformer wurden verursachende Brennstoffkomponenten identifiziert
und die Mischkammer mit Hilfe einer CFD-Modellierung optimiert.
Die vergleichende Bewertung zukünftiger Fahrzeugantriebe erbrachte deutliche Vorteile von
hybriden gegenüber nicht-hybriden Antrieben in Bezug auf Energiebedarf und Emissionen.
Dabei erwiesen sich Wasserstoff-betriebene Hybridantriebe mit Niedertemperatur-
Brennstoffzellen trotz der höchsten Anschaffungskosten als besonders effektiv. Ein neu
erstelltes techno-ökonomisches Kostenmodell zeigte für die Schlüsselkomponenten der PEFC
wesentliche Kostenreduktionspotentiale auf.
Gemeinsame Aktivitäten des DLR und FZJ
Im Rahmen des ZeuS-II-Projektes (Laufzeit 2004 bis 2006) unter Leitung von BMW wurde das
Leichtbau-SOFC-Kassetten-Design weiter entwickelt und erste Stacks aufgebaut. Aufgrund
der strategischen Bedeutung als SOFC-Anwendung im Kontext der Kraftfahrzeug-Industrie
mit einem Zeithorizont vor 2010, wurde diese Entwicklung stark vorangetrieben und soll 2005
vorübergehend mit höchster Priorität verfolgt werden.
Das EU-geförderte Projekt Real-SOFC (Koordination FZJ) begann im Februar 2004 mit 24
weiteren, europäischen Partnern. Es stellt im Bereich SOFC für die EU ein Schlüsselprojekt
dar und konzentriert sich auf die Entwicklung von Materialien für SOFC mit hoher
Lebensdauer.
Im Rahmen des FVS-Projektes "langlebige PEFC" werden Alterungsverhalten in PEFC-Zellen
und Stacks gemeinsam von DLR und FZJ untersucht.
Meilensteine 2004 und Aktivitäten 2005
Die Fertigstellung des 20 kW SOFC-Systems am FZJ verzögert sich aufgrund von Liefer- und
Fertigungsengpässen sowie der Priorisierung der ZeuS-II-Entwicklung (s.o.). Wichtige
Meilensteine in 2005 bestehen aus der Erfüllung des Anforderungsprofils für einen SOFC-
Leichtbaustacks in ZeuS II und der Fertigstellung der 20-kW-Anlage. Weiterhin soll die
Alterung in stacks reproduzierbar auf unter 0,75% pro 1.000 Stunden über mindestens 5.000
h Betrieb erreicht werden. Damit wäre ein wichtiger Schritt hin zu stationären Brennstoffzellen-
Anwendungen erreicht.
Im Zusammenhang der Einbindung des DLR in das ZeuS II Projekt (s.o.) wurde die
Stackentwicklung durch verschiedene technische Probleme verzögert (z.B.
Dichtungskonzepte), so dass keine größeren Stapel zusammengebaut werden konnten. Der
Meilenstein von 5 kW in 2004 konnte daher nicht erreicht werden und nun richten sich alle
Anstrengungen auf einen erfolgreichen Nachweis in 2005. Dagegen wurde die Testanlage für
den Betrieb von SOFC mit biogenen Gasen sowie Synthesegasen aufgebaut und
verschiedene Messungen mit speziellen schwefelhaltigen Additiven durchgeführt.
Die Demonstration eines in ein Elektrofahrzeug am FZJ integrierten 1,8-kW-DMFC-Systems
mit technisch relevanter Lebensdauer wurde durch die Verwendung im Vorfeld erprobter
Systemkomponenten und von MEAs mit nachgewiesener Standfestigkeit von mehr als 2000
Stunden im Rahmen internationaler Fachausstellungen und Konferenzen durchgeführt. Ein
durch typische Fahrzyklen gekennzeichneter Langzeittest wird sich in 2005 anschließen.
Weiterhin sollen die Produktionsschritte für kritische Zellkomponenten und Stacks zur
Demonstration geführt werden, die durch Automatisierung komplexer Fertigungsprozesse
Kostenreduzierung und Qualitätssicherung bewirken.
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