Browsing by Author "Grüner, Heike"

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Brennstoffzellensysteme auf Basis regenerativer Energieträger
(2010) Grüner, Heike; Scheffknecht, G. (Prof. Dr. techn.)
Der Einsatz von regenerativen Energieträgern in Brennstoffzellensystemen ermöglicht eine beachtliche Reduzierung von Treibhausgasemissionen im Vergleich zur konventionellen Strom- und Wärmegewinnung. Im Rahmen dieser Arbeit wurde der am besten geeignete, nicht-leitungsgebundene regenerative Energieträger für ein stationäres PEM-Brennstoffzellen-BHKW identifiziert und ein ursprünglich auf Erdgas basierendes Gesamtsystem mit diesem Energieträger charakterisiert. Als leicht speicherbare Energieträger kommen dabei Methanol, Ethanol und Dimethylether (DME) sowie Pflanzenöl, Biodiesel und flüssige synthetische Kohlenwasserstoffe in Frage. Aus diesen wurden Methanol, Ethanol und DME vorselektiert und hinsichtlich der Brennstoffherstellung (Well-to-Tank-Wirkungsgrad) und -reformierung sowie der simulierten Gesamtsystemeffizienz und -komplexität bewertet. Bei vergleichbaren Werten in der Brennstoffherstellung sowie in der Systemeffizienz lässt sich dabei die Aussage treffen, dass grundsätzlich alle drei genannten Brennstoffe für ein stationäres PEM-Brennstoffzellen-BHKW geeignet sind. Die geringe Systemkomplexität sowie die einfache Dampfreformierung von DME führten zu dessen Auswahl als dem am besten geeigneten, nicht-leitungsgebundenen regenerativen Energieträger für ein stationäres Brennstoffzellensystem. Anschließend erfolgten die Charakterisierung des Gesamtsystems im DME-Betrieb sowie der Vergleich des Systems im Betrieb mit Erdgas. Erdgas diente dabei als Ersatz für biogenes Erdgassubstitut (SNG), welches stellvertretend für den Einsatz leitungsgebundener regenerativer Energieträger steht.