Verbundvorhaben SUNIES: Wissenschaftlich-experimentelle Integration, Demonstration, Evaluation und Anlayse "idea" von nachhaltigen und innovativen Brennstoffzellen-Anwendungen für Insel-Energie-Systeme "SUNIES"

Die oxidkeramische Brennstoffzelle (SOFC) ist eine Hochtemperaturbrennstoffzelle, die eine dezentrale elektrische Energieerzeugung in Form von Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) mit hoher Effizienz und gleichzeitig niedrigen Abgas- und Schallemissionen ermöglicht. Aufgrund des hohen Temperaturniveaus ist die industrielle Anwendung von Interesse. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines durchgängigen Konzeptes basierend auf der Technologie der Brennstoffzelle maßgeschneidert für Insel-Energie-Systeme. Mit dem neuen Konzept soll die Effizienz und die Flexibilität vorhandener Systeme erhöht werden. Im Rahmen des Vorhabens sollen folgende Konfigurationen sowohl technisch als auch ökonomisch untersucht werden: a) der Basis Modus bestehend aus einer Hochtemperaturbrennstoffzelle (SOFC) in Kombination mit einer Mikro-Gasturbine (Hybrid-SOFC-System), b) der "Triple Cycle Modus" bestehend aus dem Hybrid-SOFC-System und einer nachgeschalteten Dampfturbine, c) hochflexible Kreisläufe im Hinblick auf Erzeugung von Strom, Wärme, Kälte und Wasser für den Inselbedarf und d) zukunftsorientierter Betrieb der Brennstoffzelle als Elektrolyseur zur Speicherung von regenerativ erzeugter überschüssiger Elektrizität in Form von Wasserstoff. Dazu werden stationäre und dynamische Simulationen durchgeführt. Die Simulationen sollen den örtlichen Randbedingungen und Bedarfen einer griechischen Insel angepasst werden. Solche Randbedingungen werden am Anfang des Projektes definiert und festgelegt. Parallel dazu werden Tests mit einem Hybrid-SOFC-System mit einer elektrischen Leistung von ca. 250 kW durchgeführt. Dabei werden Fahrweisen mit unterschiedlichen Lasten und Brennstoffqualitäten in Anlehnung an die Inselanforderungen getestet und bewertet. Schließlich werden sinnvolle Fahrweisen mit anderen verfügbaren Technologien verglichen und im Hinblick auf die Machbarkeit des Konzeptes für die kommerzielle Nutzung wirtschaftlich bewertet. Inselanforderungen getestet und bewertet.