Test im Heizkraftwerk des Uniklinikums
Betriebsverhalten von Brennstoffzellen mit bmbf-Förderung erforschen
Der Lehrstuhl für Systemverfahrenstechnik wird in den kommenden drei Jahren das Betriebsverhalten von Brennstoffzellen in dezentralen Energieversorgungssystemen erforschen. "Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung neuer Regelungsstrategien für Brennstoffzellensysteme", erläutert Lehrstuhlinhaber Prof. Dr. Kai Sundmacher.
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (bmbf) finanziert dieses Forschungsprojekt mit insgesamt 1,3 Millionen Euro. Neben dem Lehrstuhl von Professor Sundmacher, der zugleich Koordinator des Verbundvorhabens ist, sind das Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme Magdeburg, der Lehrstuhl für Ingenieurmathematik der Universität Bayreuth, die IPF Heizkraftwerksbetriebsgesellschaft mbH Magdeburg und die Firma MTU Friedrichshafen GmbH in Ottobrunn an dem Projekt beteiligt.
Aus Erdgas Strom und Wärme
Im Zentrum der Forschungsaktivitäten steht eine Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle, die von den beteiligten Industriepartnern in das Blockheizkraftwerk des Magdeburger Universitätsklinikums eingebunden wird. Diese Hochtemperatur-Brennstoffzelle vom Typ "HotModule" arbeitet bei 650°C und produziert aus Erdgas Strom und Nutzwärme mit sehr hohem Wirkungsgrad. Die gewonnene Energie wird sowohl für die Versorgung des Uniklinikums verwendet als auch ins öffentliche Netz eingespeist.
Da Brennstoffzellen im praktischen Einsatz ständig wechselnden Lastanforderungen gerecht werden müssen, benötigt man geeignete Methoden der Prozessführung, um die Systeme dementsprechend steuern und regeln zu können. Diese werden im Rahmen des bmbf-Projektes von den beteiligten Forschungseinrichtungen entwickelt. Dazu ist es zunächst notwendig, die Vorgänge in der Brennstoffzelle mittels komplexer mathematischer Modelle zu beschreiben. Anschließend werden die Modelle anhand experimenteller Untersuchungen am realen System abgeglichen. Daraus lassen sich dann optimierte Regelungsverfahren ableiten, die eine sichere Beherrschung des Betriebs von Brennstoffzellen ermöglichen.