Energiekonversion

In Erlangen untersuchen die Netzwerkpartner verschiedene Technologien, die chemische und elektrochemische Energiekonversion auf Basis von Wasserstoff erlauben. Erforscht wird die Speicherung chemischer Energie durch Erzeugung von reinem Wasserstoff über Wasserelektrolyse oder in Form von molekular gebundenem Wasserstoff durch LOHC-Reaktoren. Auch die Wandlung dieser chemisch gebundenen Energie zu elektrischer, thermischer oder mechanischer Energie über Brennstoffzellen oder Wasserstoffverbrennung steht im Fokus.

Brennstoffzellen

Wasserstoffbrennstoffzellen wandeln effizient Sauerstoff und Wasserstoff zu elektrischer Energie. Es existieren verschiedene Brennstoffzellentechnologien auf Basis von alkalischen oder sauren Elektrolyten (=Ionenleiter) bei verschiedenen Betriebstemperaturen. Folgende Systeme werden in Erlangen erforscht:
Die saure Brennstoffzelle mit Protonen-Austausch-Membran (PEMFC) und die Direkt-LOHC Brennstoffzelle (DLFC).

Wasserelektrolyseure

Wasserelektrolyseure wandeln elektrische Energie effizient zu chemischer Energie durch die katalytische Spaltung von Wasser zu Sauerstoff und Wasserstoff. Es existieren im Wesentlichen drei Wasserelektrolysetechnologien: Die alkalische Wasserelektrolyse (AWE und AEMWE), die saure Elektrolyse mit Protonen-Austausch-Membran (PEMWE) sowie die Hochtemperaturelektrolyse mit einem Elektrolyt aus keramischem Festoxid (SOEC). Die alkalische und die saure Elektrolyse stellen die etablierten Technologien dar und werden am Standort Erlangen erforscht.

Leistungselektronik

Die Kopplung von Brennstoffzellen an ein Gleich- oder Wechselspannungsnetz erfolgt über leistungselektronische Wandler (DC-DC-Wandler bzw. DC-AC-Wandler). Partner entwickeln diese Wandler und legen sie entsprechend aus, um den effizienten Betrieb von Brennstoffzellen zu ermöglichen.

Mehr Informationen:

Fraunhofer IISB

Innovation Wasserstoff