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Jahresbericht 2011-2012

Jahresbericht 2011– 2012  » 123 Komponenten- und Systemforschung Konver- tibler alkalischer Elektrolyseur/alkalische Brennstoffzelle Im Brennstoffzellenlabor des INEM werden die Funktions- weise, der Aufbau, der Betrieb und die Produktion von Al- kalischen Brennstoffzellen und Elektrolyseuren der zweiten Generation bearbeitet. Ein Teil dieser Forschungsarbeit wird durch die Brennstoffzellen- und Batterie-Allianz Baden- Württemberg (BBA-BW) unter dem Projekttitel „Aufbau eines alkalischen Elektrolyseurs mit einer Polymer-Elektrolyt- Membran“ gefördert. Zur Durchführung der Arbeiten wurde bereits in 2011 ein spezieller Prüfstand der Firma Greenlight beschafft und aufgebaut. 2012 ist eine moderne Siebdruck- anlage zur Beschichtung von Membranen mit Katalysatoren hinzugekommen. Damit konnte das Brennstoffzellenlabor erstmals in der Ausbildung auch das Thema der Herstel- lungsverfahren von Zellen aufnehmen und natürlich auch forschungsmäßig vertiefen. Der Schwerpunkt dieses For- schungsprojektes liegt in der Validierung der Einflüsse des Siebdruckverfahrens auf die Funktionsfähigkeit einer „Anion Exchange Membran Electrolysis Cell“. Dabei werden sowohl prozess-orientierte als auch katalysatortintenspezifische Pa- rameter untersucht und optimal aufeinander abgestimmt. (siehe Seite 125, Abbildung 6: Neue Siebdruckanlage für Be- schichtungsuntersuchungen von Membranen (links) und Greenlight Prüfstand für Brennstoffzellensysteme mit Stu- denten bei ihren Bacheloarbeiten) Elektromobilität im INEM-Labor Göppingen Die Schwerpunkte in diesem Labor liegen im Bereich der Elektromobilität und der Regenerativen Energien. Für erste- res wurde mit Hilfe des INEM-Labors dem Studierendenteam „FormulaE“ für Systemaktivitäten ein Zuhause gegeben. Ein elektrisch betriebenes Rennfahrzeug konnte so mit Hilfe von Sponsoren aus der Industrie aufgebaut werden. Für diese Ak- tivitäten wurden zwei Räume zur Verfügung gestellt, welche zudem durch die Studierenden selbst verwaltet werden. Im Bereich der regenerativen Energien wurden elektrische Komponenten für die Realisierung zukünftiger Laborver- suche, bestehend aus einer elektrischen Last und einem Netzteil, besorgt. Hier sollen zukünftig Wechselrichter ver- messen werden. In diesem Zusammenhang stehen noch die Ergebnisse einer gestellten Nutzungsänderung aus, welche die Räumlichkeiten für die notwendigen Anforderungen er- tüchtigen sollen. Weiteres Laborequipment, bestehend aus Tischen und Stühlen, ist reserviert und wird nach Abschluss der Umbauarbeiten umgezogen. Parallel hierzu unterstützt das Labor INEM-GP den Aufbau des Greentec Solartestfeldes. Ziel hierbei ist es, die Photovol- taik aktiv in den Lehrbetrieb mit zu integrieren. Mit Hilfe von Sponsoren aus der Industrie wird eine Photovoltaik-Anlage am Standort Göppingen in Form von überdachten Parkplät- zen realisiert. Eine Baugenehmigung steht kurz vor der Er- teilung. Im Anschluss daran soll mit den Erdarbeiten für den Aufbau des Solartestfeldes begonnen werden. Abb. 2: Tag der Offenen Tür vor dem neuen INEM Labor am Standort Göp- pingen mit Vorstellung des unverkleideten Formula E Fahrzeugs. Nachhaltige Energiesysteme: Schwerpunkte Energieeffizienz und E-Mobilität Mit den Themen E-Mobilität und Energieeffizienz greift das INEM zwei wichtige Schwerpunktthemen zur Umsetzung der Energiewende auf. Im Fokus der öffentlichen Diskussionen stehen Schlagworte wie „smart grid“, „smart traffic“, „smart industry“ oder „smart home“ womit neben der Erhöhung des Elektrofahrzeuganteile und der Beiträge durch Regenerative Energien sowie deren intelligenten Einbindung in die Netze auch die Energieeinsparung in den Haushalten und der Indus- trie durch ein intelligentes Energiemanagement gemeint sind. Lösungen in vielen kleinen und größeren Schritten sind zu be- obachten, wobei Strom- und Wärmemarkt sich überwiegend parallel entwickeln und daher das Potenzial bei weitem nicht ausgeschöpft wird. Vergegenwärtigt man sich, dass jeder Energiewandlungspro- zess zwangsläufig Abfallwärme freigesetzt, und nimmt man hinzu, dass Wärme nur mit einem größeren Aufwand über größere Strecken transportiert werden kann, so kommt man schlussendlich zu dezentralen Strukturen, bei denen Strom dort erzeugt werden sollte, wo auch die Wärme sinnvoll ge- nutzt werden kann. Da sich Wärme gut speichern lässt, besteht dort die Möglichkeit, den Wärme- und den Strombedarf gut zu entkoppeln. Für dezentrale Stromerzeugungsanlagen, wie BHKW oder Brennstoffzellen bestehen damit bei geeigneter Betriebsführung auch die Möglichkeit der aktiven Teilnahme am Strommarkt und damit die Verknüpfung von Wärme- und Strommarkt. Die intelligente Steuerung und Regelung von Er- zeugern, Verbrauchern und Speichern zur Netzstabilisierung unter maximaler Nutzung der Abfallwärmen wird eine wesent- liche Herausforderung in Richtung Energieeffizienz sein. Elek- trofahrzeuge können mit ihren Batteriespeichern eine wesent- liche Rolle im Energiemanagement übernehmen. anlage publikationen/projekte/veranstaltungen/messen

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