Auf dem Weg zur regenerativen Hausenergieversorgung
Wärme und Strom aus Bioethanol
Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE arbeitet an der Kombination einer Brennstoffzelle mit einem neu entwickelten Reformer, der den von der Brennstoffzelle benötigten Wasserstoff aus Bioethanol erzeugt.
Mit einer thermischen Leistung von 6 kW ist das System für Ein- bis Zweifamilienhäuser ausgelegt, die entsprechend der gültigen Energieeinsparverordnung nach KfW-60-Standard gedämmt sind. Die elektrische Leistung der Brennstoffzelle beträgt 1,2 kW.
Die Hochtemperatur-Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzelle (HT-PEM) ist gemeinsam mit dem Reformer in einem Warmwasser-Schichtenspeicher integriert. Die Abwärme des Brennstoffzellen-Reformer-Systems wird vollständig vom Speicher aufgenommen. Es ist möglich, den Strom in den Gebäuden zu nutzen oder entsprechend dem EEG ins Stromnetz einzuspeisen.
Im Reformer arbeitet ein neuartiger Ethanol-Spaltkatalysator. Er katalysiert aus Ethanol und Wasser ein Reformatgas mit einem volumenbezogenen Anteil von 50 Prozent Wasserstoff, 25 Prozent Methan sowie Kohlendioxid. Entscheidend ist der geringe Anteil an Kohlenmonoxid (CO) von weniger als 1 Prozent. Die spezielle Hochtemperatur-Membran der Brennstoffzelle, die bis zu 5 Prozent CO toleriert, erlaubt den Verzicht auf eine CO-Feinreinigung. Dies sorgt für eine deutliche Vereinfachung des Gesamtsystems, senkt die Kosten und erleichtert die Integration des Reformer-Brennstoffzellen-Systems in den Speicher. Ein mit Bioethanol und Gas betriebener eigens entwickelter Porenbrenner treibt den Reformer an.
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