Brennstoffzellensysteme in der dezentralen Energieversorgung
Fuel Cell in Decentralized Energy Supply

Die Stromerzeugung und -speicherung in elektrochemischen Systemen wie Batterien und Brennstoffzellen ist Schwerpunkt der Vorlesung. Die verschiedenen in der Entwicklung befindlichen Brennstoffzellensysteme von der bei niederer Temperatur arbeitenden Membranbrennstoffzelle bis zur Festoxidbrennstoffzelle mit ihren 1000°C Arbeitstemperatur werden vorgestellt. Zur Brennstoffzellentechnologie gehört die Wasserstofferzeugung aus verschiedenen Energieträgern, sowohl für stationäre Systeme für die Kraft/Wärmekopplung als auch an Bord von Fahrzeugen oder sogar für kleinste portable Anwendungen. Ein Vergleich von Brennstoffzellen mit anderen innovativen Energieerzeugern wie Mikrogasturbinen, Stirling-Motoren und Thermoelektrischen Wandlern runden das Bild ab. In einem Praktikum werden die behandelten Inhalte anschaulich vertieft.

Die Brennstoffzellen- und Wasserstofftechnologie werden von den Studenten verstanden, so dass sie die Technik und die Rahmenbedingungen nachvollziehen und auch auf neue Fragestellungen übertragen können und die verschiedenen Zukunftsoptionen der Effizienzsteigerung in der Energieversorgung beurteilen können. Vor- und Nachteile im Vergleich zu konventionellen Energiesystemen sind erarbeitet.

Für Elektrochemie und Batterien:
Hamann/Vielstich, „Elektrochemie“
Wiley, Weinheim 1998
Für Wasserstofftechnologie:
„Electrochemical Hydrogen Technologies“ Ed.:H. Wendt,
Elsevier Amsterdam 1990
Für Brennstoffzellen:
Kordesch/Simader „Fuel Cells and their applications“
VCH Weinheim 1996
Heinzel/Mahlendorf/Roes „Brennstoffzellen“
C.F. Müller Heidelberg 2005
Larminie/Dicks „Fuel Cell Systems explained“
Wiley, Chichester 2000
Handbook of Fuel Cells, Wiley 2003
Krewitt/Pehnt/Fischedick/Temming „Brennstoffzellen in der Kraft-Wärme-Kopplung“,
Erich Schmitt-Verlag, Berlin 2004
Brennstoffzellen und Mikro-KWK, ASUE Band 20, Vulkan-Verlag 2001
Für Energiedaten:
internet http://www.bmwi.de , http://www.bp.com und http://www.iea.org

Electricity generation and storage by electrochmical devices like batteries and fuel cells is the main focus of this lecture. The different types of fuel cells being in development ranging from membrane fuel cells with typical operation temperatures of 80°C to solid oxide fuel cells for 1000°C are presented. Closely connected with fuel cell technology is the hydrogen technology. Thus, hydrogen generation via the various possible pathways for the different applications of fuel cell systems are described. The range of applications are combined heat and power supply in stationary systems, eletric traction and power supply for remote and potable applications. Fuel cell sytsmes are compared to other innovative energy converters, like micro gas turbines or Stirling engines. The contents are deepened in a practical excercise.

The students understand fuel cell and hydrogen technology and are able to judge advantages and disadvantages of these new energy options in comparison to established technologies. The student are able to transfer this knowledge to new questions related to energy systems. The potential increase in energy efficiency and economical and politcal conditions are understood.

Für Elektrochemie und Batterien:
Hamann/Vielstich, „Elektrochemie“
Wiley, Weinheim 1998
Für Wasserstofftechnologie:
„Electrochemical Hydrogen Technologies“ Ed.:H. Wendt,
Elsevier Amsterdam 1990
Für Brennstoffzellen:
Kordesch/Simader „Fuel Cells and their applications“
VCH Weinheim 1996
Heinzel/Mahlendorf/Roes „Brennstoffzellen“
C.F. Müller Heidelberg 2005
Larminie/Dicks „Fuel Cell Systems explained“
Wiley, Chichester 2000
Handbook of Fuel Cells, Wiley 2003
Krewitt/Pehnt/Fischedick/Temming „Brennstoffzellen in der Kraft-Wärme-Kopplung“,
Erich Schmitt-Verlag, Berlin 2004
Brennstoffzellen und Mikro-KWK, ASUE Band 20, Vulkan-Verlag 2001
Für Energiedaten:
internet http://www.bmwi.de , http://www.bp.com und http://www.iea.org