Erste Härtetests für alkalische Brennstoffzellen

AFC-Projekte bei ABB und am FZ Jülich

Living Lab Energy Campus

Alkalische Brennstoffzellen sind mit ihrem sehr geringen Edelmetalleinsatz eine Alternative zur PEM-Brennstoffzellentechnik. Ein weiterer Vorteil liegt in der höheren Toleranz gegenüber Verunreinigungen im zugeführten Wasserstoff. Ihr Einsatzschwerpunkt liegt insbesondere im stationären Bereich. Dynamik in die bislang noch rar gesäte Projektlandschaft mit alkalischen Brennstoffzellen bringen zwei aktuelle Vorhaben mit Systemen von AFC Energy: Die Kooperation mit ABB bei deren HPC-Ladelösung für Elektrofahrzeuge sowie das Zukunftsprojekt LLEC am Forschungszentrum Jülich.

Die Technologie der alkalischen Brennstoffzelle gibt es bereits seit den 1960er-Jahren. Sie wurde in der Raumfahrt im Rahmen des Apollo-Programms verwendet. Im Laufe der Jahrzehnte beschäftigten sich verschiedene Unternehmen mit AFC (alkaline fuel cell, engl.). Heute werden alkalische Brennstoffzellen von GenCell aus Israel und AFC Energy aus Großbritannien kommerziell vertrieben.

Insbesondere AFC Energy hat in jüngster Vergangenheit mit Projekten, auch hierzulande, auf sich aufmerksam gemacht. So hat das britische Unternehmen Ende vergangenen Jahres eine strategische Partnerschaft mit ABB geschlossen, um eine neue High-Power-Charging-Lösung (HPC-Lösung) für E-Fahrzeuge und Standorte mit begrenztem Netzzugang zu entwickeln. Diese basiert auf der netzunabhängigen Ladelösung CH2ARGE und vereint ein H2-Brennstoffzellensystem zur Stromversorgung mit einem Akku zur Energiespeicherung. Dieses System soll im Zuge der Kooperation mit Energiespeicher- und Schnellladetechnik von ABB kombiniert werden.

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Laut AFC Energy erhält das Unternehmen im Rahmen der Vereinbarungen ein mehrjähriges Vorkaufsrecht für die Lieferung von H-PowerTM-Brennstoffzellensystemen in das Hochleistungsladenetz von ABB bei internationalen Kunden, bei denen ein entsprechender Strombedarf am Standort nicht vorhanden ist oder wo zusätzliche Ausfallsicherheit erforderlich ist. Beide Unternehmen wollen das integrierte Produkt gemeinsam vermarkten und entwickeln dafür zusammen eine Kommunikationsstrategie für das Branding und den Einsatz des Systems, heißt es auf der AFC-Webseite.

Neben Ladestationen nehmen die beiden Partner auch andere Anwendungen in den Blick. Dazu zählen Logistik-Hubs und Vertriebszentren, der öffentliche und private Nahverkehr (einschließlich Busdepots), sowie die Schifffahrt inklusive Häfen oder auch vertikal startende und landende Flugeinheiten.

Vorteile gegenüber PEM und SOFC

Als wesentlicher Vorteil der AFC-Technologie gilt, dass die Katalysatoren platinfrei und somit kostengünstiger sind als beispielsweise Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen (PEM). Hinzu kommt, dass der benötigte Wasserstoff, anders als bei der PEM-Technik, nicht ultrarein sein muss. Diese Eigenschaft gab auch den Ausschlag für den Einsatz einer AFC-Brennstoffzelle beim Zukunftsprojekt Living Lab Energy Campus (LLEC) im Forschungszentrum Jülich (FZJ). „Wir sehen das Potenzial der alkalischen Brennstoffzelle in der stationären Anwendung mit langen Laufzeiten. Hier liegt der Vorteil im minimalen Edelmetalleinsatz im Vergleich zur PEM-Technik“, erläutert Martin Müller. Zudem hebt der LLEC-Teamleiter Wasserstoffproduktion das niedrigere Temperaturniveau und das dadurch bedingte einfachere Startverhalten im Vergleich zur Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC) hervor.

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Autor: Michael Nallinger

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