Task 25 "Stationäre Anwendung von Brennstoffzellen"
Die FTE Aktivitäten dieses Task basieren auf den folgenden Inhalte:
- Analyse der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für den Einsatz von stationären Brennstoffzellen,
- Identifizierung von Nischenmärkten und von Marktapplikationen für die möglichst breite Anwendung bzw. Markteinführung von stationären Brennstoffzellen,
- Analyse der Chancen und Barrieren für die Marktimplementierung von Brennstoffzellen (Markttransformation).
Die durchzuführenden Arbeiten dieses Tasks gliedern sich wiederum in die folgenden fünf Subtasks auf:
Subtask 1: Kleine stationäre Brennstoffzellen (Leitung: FZJ Jülich, Deutschland)
Die Marktaktivitäten von kleinen stationären Brennstoffzellen haben in den letzten Jahren stark zugenommen. In diesem Subtask wird untersucht, ob ein wettbewerbs- und wachstumsfähiger Markt für kleine stationäre Brennstoffzellen vorhanden ist.
Die Anwendungsmöglichkeiten für Hochtemperatur PEFC und SOFC Einheiten werden überprüft. Unter gewissen Umständen werden auch größere Einheiten betrachtet, zum Beispiel wenn die Wärme direkt für die Wärmeversorgung in Dienstleistungsgebäuden genutzt werden kann. Die Anwendung von Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (Tri-generation) wird ebenfalls untersucht.
Subtask 2: Brennstoffe für stationäre Brennstoffzellen (Leitung: MTU Onsite Power, Deutschland)
Dieser Subtask bearbeitet die Fragen der Brennstoffe bzw. deren Aufbereitung für die Verwendung in Brennstoffzellen. Der Focus liegt vor allem auf der Nutzung von Biotreibstoffen und der Verwendung von Abfällen aus fossilen und erneuerbaren Ressourcen, wie Gummi, Reifen, Kunststoff, Abwasserschlamm, Papier, Karton, Holz, Verpackungsmaterial, Abbruchholz und andere Materialien. Ein weiteres wichtiges Thema ist die Verfügbarkeit und Nutzung von Biomasse, welche nicht mit der Nahrungsmittelproduktion konkurriert. Für all diese Energieressourcen werden, die für die Verwendung vorhandenen Technologien analysiert und Anbieter definiert.
Subtask 3: Brennstoffzellen-Komponenten (Leitung: VTT Finnland)
Der vorangegange Subtask „Balance of plant“ wird unter Einbindung von neuen Aspekten fortgeführt. Die Datensammlung bei Zulieferfirmen hinsichtlich der Anforderungen für Brennstoffzellen-Komponenten wird fortgesetzt. Der Fokus liegt auf MCFC und HT-PEFC Brennstoffzellen. Für SOFC Brennstoffzellen liegt bereits ein Bericht aus dem vorangegangen Task XIX vor. Mit Hilfe von neuen Ansätzen sollen die Kosten für Subkomponenten ("Balance of plant") festgestellt werden. Die zulässigen Kosten für die verschiedenen Komponenten in einer kommerziellen stationären Brennstoffzelle werden basierend auf den Anlagenkosten 5.000 €/kW für den Wohnbereich und 1.500 €/kW für industrielle Anwendungen abgeschätzt.
Kooperationen mit Komponenten-Herstellern sollen aufgebaut werden, um einen Überblick über die derzeit industriell entwickelten Komponenten zu bekommen und die weiteren Zielsetzungen der Hersteller zu verfolgen. Eine andere Studie beschäftigt sich mit den Brennstoffzellensystemen und Möglichkeiten die Anzahl der eingesetzten Komponenten deutlich zu reduzieren.
Subtask 4: Analyse von Design, Betrieb und Kontrollstrategien für stationäre Brennstoffzellensysteme in Zusammenhang mit diversen Märkten. (Leitung: Sandia, USA)
In diesem Subtask werden die optimalen Design-, Betriebs- und Kontrollstrategien für die Installation von Brennstoffzellensysteme in verschiedenen globalen Märkten identifiziert. Wichtige Daten für ein Modellszenario werden erhoben. Die Daten enthalten Informationen über Installationen von Brennstoffzellensysteme in verschiedenen IEA Mitgliedsländern.
Subtask 5: Analyse von durchgeführten Demonstrationsprojekten (Leitung: ENEA, Italien und Thoma & Renz, Schweiz)
Die Ergebnisse von Demonstrationsprojekten und die gesammelten Erfahrungen werden analysiert; betrachtet werden: Zielsetzungen, Testprogramme, Businesspläne, Förderungen, Lebensdauer und Degradationsverhalten, Start- und Zyklenverhalten.
Weiters werden in diesem Subtask, die wesentlichen Unterschiede der (staatlichen) Forschung und Förderungen in den verschiedenen Ländern aufgezeigt. Mithilfe eines Fragebogens werden die unterschiedlichen Forschungs- und Förderprogramme der Mitgliedsländer erhoben und untersucht, um den Einfluss auf die Entwicklung von stationären Brennstoffzellen, Erfolge, Zeitpläne und Budgets festzustellen.
Subtask 6: "State of the Art" von stationären Brennstoffzellen (Leitung: E.ON Sverige AB, Schweden)
Dieser Subtask konzentriert sich auf Datenrecherchen, Diskussion und Analyse der vorliegenden Informationen hinsichtlich des "Stands der Technik" von stationären Brennstoffzellen. Vor allem neue Technologien, bedeutende Förderprogramme und Marktentwicklungen (Marktdiffusion) werden betrachtet. Ein wichtiges Thema ist auch die Entwicklung von Normen und Richtlinien.