Demonstration des Betriebs einer HEXIS SOFC mit Biogas

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: 38694

Schlüsselwörter (Deutsch)

TP0043;Brennstoffzellen

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Demonstration des Betriebs einer HEXIS SOFC mit Biogas

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

Im vorliegenden BfE-Projekt wird der Betrieb eines Hochtemperatur-Brennstoffzellensystems des Typ SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) für Biogas auf einer landwirtschaftlichen Biogasanlage umgesetzt und die technische Machbarkeit untersucht.Brennstoffzellen können im Vergleich zu motorischen BHKW (Blockheizkraftwerke) emissionsarmer betrieben werden. Hochtemperatur-Brennstoffzellen eignen sich vor allem wegen der geringen Anforderung an die Gasqualität für die Verwendung von Biogas als Brennstoff. Der Einsatz der SOFC-Technologie eignet sich im kleinen Leistungsbereich wegen des vergleichsweise einfachen Systemaufbaus. Eine Feldtestanlage der Sulzer Hexis AG wurde für den Betrieb mit Biogas angepasst und im Oktober 2001 auf der bestehenden Biogasanlage des Landwirten Chabloz in Lully/VD installiert. Sulzer Hexis forscht und entwickelt seit über zehn Jahren auf dem Gebiet der SOFC-Technologie im kleinen Leistungsbereich für den stationären Einsatz. Das Unternehmen verfügt über mehrjährige Erfahrung mit erdgasbetriebenen Feldversuch- und Feldtestanlagen. Projektpartner der Sulzer Hexis AG (SOFC-System und Gasreinigung) sind die EREP SA (Biogasversorgung und Koordination der Arbeiten vor Ort, Marktstudie) und die EPFL (Ecole Polytechnique de Lausanne) (Gasanalyse). Diverse Vorversuche zur Elektrochemie und zum Fuel-Processing mit synthetischem Biogas führten zum Entscheid, das Biogas für die elektrochemische Umsetzung im Zellstapel mit Steam-Reforming aufzubereiten. Der Betrieb des angepassten Brennstoffzellen-Systems im Labor zeigte nur einen geringen Einfluss des CO2-Anteils im Biogas auf die Leistung und den Wirkungsgrad des Systems. Die Ergebnisse sind mit denen der erdgasbetriebenen Feldtestanlagen vergleichbar. Mit der Feldtestanlage in Lully kann erstmals der erfolgreiche Betrieb eines Brennstoffzellensystems für Biogas als Brennstoff im kleinen Leistungsbereich gezeigt werden. Die positiven Ergebnisse der Laborversuche können bestätigt werden. Die Gasreinigung erfolgt in einem drei-stufigen Aktivkohlefilter, der die wesentlichen Verunreinigungen (Schwefelwasserstoffe, Chlorverbindungen, Ammoniak) zurückhält. Die einzelnen Stufen können umgangen werden, um den Einfluss der einzelnen Verunreinigungen auf den Betrieb der Brennstoffzelle zu untersuchen. Mit einer Gasanalyse werden die Gaszusammensetzung und der Filterzustand kontinuierlich überprüft. Nach Abschluss verschiedener Messungen zum Einfluss der Biogasqualität auf die Leistung und das Betriebsverhalten des Systems wird Mitte Januar 2002 ein neuer Zellstapel installiert. Die volle elektrische Leistung soll dann erzielt werden können und der Dauerbetrieb demonstriert werden.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:


Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Membrez,Yves
Jenne,Markus
Riggenbach,Susanne
Van Herle,Jan

Zugehörige Dokumente

• Pilot-Anlage Biogas - Hexis - Jahresbericht 2001 [PDF] 238 kB