Energieversorgung dezentral
Brennstoffzellen sorgen für Licht und Wärme
Der Klimawandel und die Ressourcenknappheit verlangen neue hocheffiziente Energiewandlungstechniken die, stimuliert durch die vollzogene Liberalisierung des Energiemarktes, zumindest mittelfristig konkurrenzfähig angeboten werden können. Zu den vielversprechendsten neuen Technologien gehört die Brennstoffzelle. Hier werden mit Hilfe einer elektrochemischen Reaktion von Sauerstoff und Wasserstoff auf niedrigem Temperaturniveau elektrische und Wärmeenergie gewonnen, die z.B. Verbrauchern in Wohngebäuden zur Verfügung gestellt werden. Der Wasserstoff wird dabei entweder umweltschonend mit Hilfe regenerativer Energiequellen oder durch Aufbereitung fossiler Energieträger erzeugt.
Gemeinschaftsinitiative
Mit dem Einsatz der Brennstoffzelle zur Bereitstellung elektrischer Energie beschäftigt sich auch das im November vergangenen Jahres gestartete Projekt Dezentrales brennstoffzellenbasiertes Energieversorgungssystem für den stationären Bereich in der Klasse 20kW, das vom Kultusministerium des Landes Sachsen-Anhalt gefördert wird. Es handelt sich dabei um eine Gemeinschaftsinitiative der Lehrstühle Elektrische Netze und Alternative Elektroenergiequellen (LENA), Leistungselektrische Geräte und Anlagen (LLGE) der Universität Magdeburg und dem Max-Planck-Institut Dynamik komplexer technischer Systeme Magdeburg (MPI). Leiter des Gemeinschaftsprojektes ist Prof. Dr. Zbigniew Styczynski.
Ziel dieses Projektes sind die Erforschung und die Schaffung der Voraussetzungen für ein Energieerzeugungssystem, dessen Herzstück eine Brennstoffzelle mit einer elektrischen Leistung von 20kW sein wird.
Das System soll sich durch einen hohen Anlagenwirkungsgrad und zusätzliche Fähigkeiten auszeichnen, die über die reine Erzeugung elektrischer Energie aus fossilen Brennstoffen hinausgehen. So wird es mit Hilfe von Komponenten zur Zwischenspeicherung elektrischer Energie und eines geschickten Anlagenmanagements möglich sein, den beim Kunden häufig anzutreffenden kurzfristigen Mehrbedarf an elektrischer Energie zu decken. Darüber hinaus wird das System bei Ausfall der öffentlichen Versorgung auch weiterhin betriebsbereit sein und Abnehmer versorgen können. Das beschriebene Grundkonzept ist sicherlich nicht vollkommen neu, wurde aber mit den beschriebenen Komponenten und auch in dieser Leistungsklasse bisher nicht umgesetzt. Gerade im Leistungsbereich von etwa 20 bis 40kW kann sich für das vorgestellte System ein Markt entwickeln, da aufgrund von Einsparmaßnahmen in der Energieversorgung die sinkende Versorgungssicherheit vor allem den Mittelstand treffen wird.
Mittelfristig soll mit den im Projekt gesammelten Ergebnissen und in Zusammenarbeit mit Industriepartnern aus Sachsen-Anhalt deshalb auch die praktische Umsetzung erfolgen. Zu diesem Zweck haben sich die Universität Magdeburg und das Max-Planck-Institut sowie zwei Firmen der Region, die Fuelcon AG Barleben und die PSFU Wernigerode, zu einem Projektverbund "Brennstoffzelle" zusammengeschlossen.
Bis zur praktischen Umsetzung der Forschungsergebnisse müssen zunächst die definierten Aufgaben abgearbeitet werden. Dabei wird der LENA vorrangig Forschungsarbeiten zur Auslegung der Baugruppen zum unmittelbaren Betrieb des Brennstoffzellenstacks sowie Untersuchungen zum Lastmanagement durchführen. Die Arbeiten des MPI werden sich vor allem dem Zusammenspiel von Brennstoffaufbereitung und Brennstoffzelle widmen. Die Aufgaben des LLGE konzentrieren sich auf die technische Kopplung von Brennstoffzelle und Zwischenspeicher mit dem öffentlichen Netz.