entwicklung von reversiblen wasserstoffspeichersystemen auf der basis nanostrukturierter...

verhindern und gleichzeitig die Kontakt-übergangswiderstände deutlich reduzie-ren soll. MAX-Phasen sind hierbei vonbesonderem Interesse, da sie Eigen-schaften von keramischen (korrosions-beständig, thermisch stabil, leicht, hart)und metallischen Werkstoffen (duktil,elektrisch und thermisch leitfähig) verei-nen. Zur Bestimmung geeigneter Sub-stratmaterialien wurden verschiedeneMetalle in Testreihen auf ihre Eignunggeprüft. Dabei wurden die Proben aufchemische und mechanische Beständig-

keit, mechanische Verformbarkeit sowieelektrische und thermische Leitfähigkeituntersucht.

Um das Korrosionsverhalten vonPEM-Bipolarplatten unter realistischenBedingungen zu untersuchen, wurdenBipolarhalbplatten konstruiert und mit-tels Hydroforming vom ProjektpartnerGräbener Maschinentechnik hergestellt.Beschichtete Bipolarhalbplatten werdenebenfalls den oben genannten Tests un-terzogen.

Aus beschichteten und unbeschich-teten Halbplatten werden zurzeit ein-zellige Brennstoffzellen aufgebaut, diein Testreihen Alterungsprozessen beiunterschiedlichen Temperaturen ausge-setzt werden und Langzeittests durch-laufen sollen.

Anschließend sollen mehrzelligePEM-Brennstoffzellenstacks konstruiert,aufgebaut und weiter untersucht wer-den.

V4.15

Entwicklung von reversiblen Wasserstoffspeichersystemenauf der Basis nanostrukturierter MetallhydrideDr. T. Schmidt1) (E-Mail: thomas.schmidt@ifam-dd.fraunhofer.de), Dr. L. Röntzsch1), S. Kalinichenka2), Dr. J. Meinert1), Prof. B. Kieback1,2)

1)Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung, Institutsteil Dresden (IFAM-DD), Winterbergstraße 28,D-01277 Dresden

2)Institut für Werkstoffwissenschaft, TU Dresden, Helmholtzstraße 7, D-01069 Dresden

DOI: 10.1002/cite.200950012

Wasserstoff wird als sauberer, CO2-freierund sicherer Energieträger angesehen.Zur Realisierung eines wasserstoffba-sierten Energiekreislaufs spielt die Spei-cherung von Wasserstoff eine entschei-dende Rolle. Besonders für mobile undkleinstationäre Anwendungen bestehtein dringender Bedarf an sicheren, volu-meneffizienten, leichtgewichtigen sowiekostengünstigen Speichertechnologien,besonders wegen der sicherheitstechni-schen und energiebilanzseitigen Nach-teile von Druckgas- bzw. Kryospeichern.

Die anorganischen Leichtmetall- undKomplexhydride werden als viel verspre-chende Alternativen der reversiblenWasserstoffspeicherung angesehen. Bei

der Wasserstoffspeicherung in Metall-hydriden sind die Reversibilität bei mo-deraten Temperaturen, eine gute Sorp-tionskinetik, die Zyklenstabilität und dereffektive Gas- und Wärmetransport inSpeichertanksystemen aber nach wievor Herausforderungen auf dem Wegzur Kommerzialisierung. Viel verspre-chende Strategien zur Überwindungdieser Probleme sind katalytische Zu-sätze, Nanostrukturierung und ein maß-geschneidertes Wärmemanagement.

Am Beispiel von Mg-basierten Leicht-metallhydriden und Komplexhydrid-kompositen wird demonstriert, dassAbsorptions- und Desorptionskinetikdurch Übergangsmetallkatalysatoren,

kombiniert mit Nanostrukturierungs-technologien wie Rascherstarrung undHochenergiemahlen deutlich verbessertwerden können. Hierzu werden die rele-vanten Struktur-Eigenschafts-Beziehun-gen diskutiert. Thermodynamische Be-trachtungen zur Wasserstoffabsorptionund -desorption sowie zur Wärmeent-wicklung in prototypischen Versuchs-tanks werden präsentiert. Schließlicherfolgt die Demonstration der Entwick-lung eines effektiven Wärmemanage-ments im Modelltanksystem. Die Ergeb-nisse zeigen Optionen zur praktischenAnwendung von Metallhydriden alsEnergie- und Wärmespeicher auf.

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Modellbasierter Entwurf eines Brennstoffzellenkraftwerksmit BiomassevergasungB. Hartono1), C. Hertel1), Dr. P. Heidebrecht1) (E-Mail: heidebrecht@mpi-magdeburg.mpg.de), Prof. Dr. K. Sundmacher1,2)

1)Max-Planck-Institut Magdeburg, Sandtorstraße 1, D-39106 Magdeburg, Germany2)Otto-von-Guericke-Universtität Magdeburg, Universitätsplatz 2, D-39106 Magdeburg, Germany

DOI: 10.1002/cite.200950574

Im Rahmen eines Gemeinschaftsprojektsdes Max-Planck-Instituts Magdeburg undder Fraunhofer-Institute IFF in Magde-burg und IKTS in Dresden wird ein de-zentrales Brennstoffzellenkraftwerk aufBasis fester Biomasse entwickelt. Für die

Gasreinigung zwischen dem Wirbel-schichtvergaser und den Brennstoffzellenwerden neben etablierten auch neuartigeReaktoreinheiten in Betracht gezogen.Der Systementwurf und die Bewertungder neuen Reaktorkonzepte im Vergleich

zu herkömmlichen Lösungen werdenmodellbasiert durchgeführt. Zu diesemZweck wurde eine Bibliothek aus Model-len der einzelnen Reaktoren entwickeltund anhand von experimentellen Datenund Literaturangaben validiert.

1136 Chemie Ingenieur Technik 2009, 81, No. 84 Sustainable Production, Energy and Resources

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