Biogas in PEM-Brennstoffzellen

Abstract

Die Nutzung von Biogas in Brennstoffzellen ist eine vorteilhafte Kombination einer kostengünstigen regenerativen Energiequelle mit einer Technologie, die hohe Wirkungsgrade und hohe Umweltverträglichkeit verspricht. Im Rahmen eines Forschungsvorhabens wird erstmalig die Eignung von Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellensystemen(PEMFC) zur Verstromung von Biogas experimentell nachgewiesen. Dieser Brennstoffzellentyp zeichnet sich durch niedrige Arbeitstemperaturen, einen modularen Systemaufbau und geringe Kosten aus. Messungen an einer 650 Wel-Laboranlage zeigen im Betrieb mit einer niedrigen Leistungsdichte von 0,14 W/cm2 einen Zellwirkungsgrad von 58%. Mit einem Wirkungsgrad von etwa 38 % erweist sich der verwendete Dampfreformer als kritische Komponente. Modellrechnungen auf Basis eines optimierten PEM-Brennstoffzellensystems zeigen, dass elektrische Systemwirkungsgrade von über 40 % erreicht werden können.