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Entwicklung eines portablen Brennstoffzellen-Stromerzeugers für kleingewerbliche und private Anwendungen (BasicBZ)

Schilling, Marcus

01.01.2022 - 31.03.2024

Beschreibung

Herausforderung:

Herkömmliche portable Stromerzeuger werden größtenteils mit fossilen Brennstoffen betrieben und erzeugen durch den Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine eine starke Geräuschkulisse und giftige Abgase. Deren Anwendung ist durch die entstehenden Abgase in geschlossenen Räumen oder Tunnels nur sehr eingeschränkt möglich.

Bisher kommerziell verfügbare, wasserstoffbetriebene Brennstoffzellen-Stromerzeuger werden für den stationären Betrieb, den Betrieb als unterbruchsfreie Stromversorgung (USV) oder im industriellen Umfeld eingesetzt. Der Leistungsbereich liegt typsicherweise in Modulen >2000W. Portable Brennstoffzellensysteme für Methanolbetrieb sind im kleinen Leistungsbereich (<500W, vgl. https://www.sfc.com/produkte/), immer in Kombination mit einer Fahrzeugbatterie als „Ladegerät“, etabliert, werden aber in höheren Leistungsklassen durch die hohe Platin-Beladung der Elektroden kostenintensiv.

Die bestehende Lücke, gerade für netzferne Einsatzorte und ohne die Notwendigkeit einer aufwändigen USV-Leistungselektronik, soll durch die im Projekt zu entwickelnden, einfachen, leisen und sauberen Systeme ‚BasicBZ‘ geschlossen werden.

Projektziel:

Ziel des Projekts ist es, einen Brennstoffzellen-Stromerzeuger im Bereich 500-1000W elektrischer Dauerleistung zu entwickeln, der durch seine einfache Bedienung die Kommerzialisierung im Sektor Privatverbraucher und Kleingewerbe möglich macht.

Vorgehensweise:

Zunächst werden durch eine Anforderungsanalyse zusammen mit mehreren assoziierten Partnern die Gestaltung und der Aufbau des Stromerzeugers festgelegt. Bereits bei der Systementwicklung werden kostenintensive Komponenten herausgefiltert und mit den Herstellern Entwicklungsmöglichkeiten erörtert. Im Testbetrieb sind Treffen geplant, in denen die Erfahrungen aus Inbetriebnahme, Dauerbetrieb und Probleme gesammelt werden. Durch die weitgestreuten Einsatzgebiete wird ein umfassender Erfahrungsschatz erwartet. Die umfassende Dokumentation und Zertifizierung zielen auf die Vermarktung der späteren kommerziellen Brennstoffzellen-Stromerzeuger. Die Darstellung der Ergebnisse soll zum geeigneten Zeitpunkt im Internet stattfinden.

Verwertung:

Mit Abschluss des Projekts ist es möglich, nachfolgend eine Kleinserie an Prototypen verfügbar mit dem die Anwendung von Wasserstoff zur Energieversorgung in der Bevölkerung praktisch dargestellt wird.

Aufgrund der im Projekt erlangten Erkenntnisse und Rückmeldung der Anwender wird die Kommerzialisierung der Brennstoffzellen-Stromversorgung vorangetrieben. Bereits im Projekt wird das zukünftige Vertriebskonzept und eine aussagekräftige Vermarktungsstrategie entwickelt. Erwartet wird ein Marktpotenzial für folgende Zielanwendungen:

  • Stromversorgung für Montageboxen zur Versorgung der elektrischen Handwerkzeugen
  • Bürocontainer für netzferne Arbeitseinsätze
  • Freizeitanwendung Stromversorgung elektrischer Landschafts-Bearbeitungswerkzeuge
  • Freizeitanwendung Outdoor-Camping
  • Freizeitanwendung Musik-Festival Die Ausrichtung auf die beschriebenen Zielgruppen lässt ein großes Marktpotenzial erwarten.