Brennstoffzellen: Entwicklung, Technologie, Anwendung
Gespeichert in:
| Vorheriger Titel: | Brennstoffzellen / hrsg. von Konstantin Ledjeff-Hey |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Heidelberg
C. F. Müller
2006
|
| Ausgabe: | 3., neu bearb. und erw. Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Bis 2. Aufl. hrsg. von Konstantin Ledjeff-Hey |
| Beschreibung: | XIII, 273 S. Ill., graph. Darst. 21 cm |
| ISBN: | 3788077417 |
Internformat
MARC
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|---|---|
| adam_text | ANGELIKA HEINZEL / FALKO MAHLENDORF / JUERGEN ROES (HRSG.)
BRENNSTOFFZELLEN ENTWICKLUNG TECHNOLOGIE ANWENDUNG 3., NEU BEARBEITETE
UND ERWEITERTE AUFLAGE C. F. MUELLER VERLAG, HEIDELBERG
INHALTSVERZEICHNIS VORWORT XI 1 BRENNSTOFFZELLEN - EIN UEBERBLICK 1 1.1
EINLEITUNG 1 1 .2 FUNKTIONSPRINZIP UND THERMODYNAMIK VON
BRENNSTOFFZELLEN 3 1.3 BRENNSTOFFZELLENTYPEN 8 1.3.1 ALKALISCHE
BRENNSTOFFZELLE (AFC) 10 1.3.2 POLYMERMEMBRAN-BRENNSTOFFZELLE (PEFC) 11
1.3.3 DIREKTMETHANOL-BRENNSTOFFZELLE (DMFC) 12 1.3.4
PHOSPHORSAEURE-BRENNSTOFFZELLE (PAFC) 13 1.3.5
KARBONATSCHMELZEN-BRENNSTOFFZELLE (MCFC) 14 1.3.6 OXIDKERAMISCHE
BRENNSTOFFZELLE 15 1.4 BRENNSTOFFZELLENSYSTEME 15 1.5
ANWENDUNGSPOTENZIAL VON BRENNSTOFFZELLENSYSTEMEN 18 1.6
LITERATURVERZEICHNIS 20 2 REFORMIERUNG - WASSERSTOFFERZEUGUNG AUS
KOHLENWASSERSTOFFEN .. 23 2.1 EINLEITUNG 23 2.2 BRENNSTOFFAUSWAHL 24 2.3
BRENNSTOFFAUFBEREITUNG 26 2.3.1 ENTSCHWEFELUNG 27 2.3.2
WASSERSTOFFERZEUGUNG 30 2.3.3 GASFEINREINIGUNG 37 2.4 REFORMERDESIGN 40
2.4.1 METHODISCHES VORGEHEN 40 2.4.2 CHARAKTERISIERUNG VON
GASPROZESSOREN 44 2.5 ZUSAMMENFASSUNG 51 2.6 LITERATURVERZEICHNIS 52 3
ALKALISCHE BRENNSTOFFZELLEN 55 3.1 EINFUEHRUNG 55 3.2 GENERELLE
FUNKTIONSWEISE EINER AFC 56 3.2.1 FUNKTIONSPRINZIP 56 3.2.2
THERMODYNAMIK 59 3.2.3 SCHLUSSFOLGERUNGEN AUS DER THERMODYNAMIK 64 3.3
ENTWICKLUNGEN VERSCHIEDENER AFC-TECHNOLOGIEN 64 3.3.1 STANDARD-ZELLE MIT
FREIEM ELEKTROLYTEN 65 3.3.2 ZELLE MIT FESTGELEGTEM ELEKTROLYTEN IN
EINER MATRIX 65 3.3.3 ELOFLUX 65 3.3.4 FALLFILMZELLE 66 V 3.4 AKTUELLE
HERAUSFORDERUNGEN BEI AFC - VORTEILE UND AUFGABEN.... 66 3.4.1 VORTEILE
DER ALKALISCHEN BRENNSTOFFZELLE 66 3.4.2 AUFGABEN ZUR ENTWICKLUNG DER
AFC 68 3.5 ANWENDUNGSFELDER UND DEMONSTRATOREN 71 3.5.1 ELOFUX
BRENNSTOFFZELLEN VON GASKATEL 71 3.5.2 KLEINSYSTEME VON HYDROCELL 72
3.5.3 BRENNSTOFFZELLENSYSTEME IN DER KW LEISTUNGSKLASSE VON ASTRIS
ENERGI 73 3.6 ZUSAMMENFASSUNG 74 4 DIREKTMETHANOL-BRENNSTOFFZELLEN 75
4.1 EINLEITUNG 75 4.2 FUNKTIONSPRINZIP 79 4.2.1 PRINZIP DER DMFC 79
4.2.2 BETRIEB 80 4.2.3 KOMPONENTEN 80 4.2.4 ZELLAUFBAU 82 4.3 STAND DER
TECHNIK 84 4.3.1 BIPOLARPLATTEN 85 4.3.2 AUFBAU EINES
BRENNSTOFFZELLENSYSTEMS 86 4.3.3 ENTWICKLUNGSFELDER 87 4.3.4 ALTERNATIVE
MEMBRANKONZEPTE 89 4.4 ANWENDUNGEN 90 4.4.1 ANWENDUNGSPOTENZIAL 90 4.4.2
ANFORDERUNGEN 90 4.4.3 PORTABLE ANWENDUNGEN 92 4.4.4 MOBILE ANWENDUNGEN
92 4.4.5 AUSBLICK 93 4.5 LITERATURNACHWEIS 94 5
DIREKTMETHANOL-BRENNSTOFFZELLEN FUER ELEKTRISCHE KLEINGERAETE 97 5.1 SFC
SMART FUEL CELL AG 97 5.2 FUNKTIONSWEISE EINER DMFC-BRENNSTOFFZELLE 98
5.3 MOTIVATION FUER DIE ENTWICKLUNG VON DIREKTMETHANOL-BRENNSTOFFZELLEN
(DMFC) 99 5.4 SFC BRENNSTOFFZELLEN 100 5.5 BRENNSTOFFVERSORGUNG 102 5.6
ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 104 6 BRENNSTOFFZELLEN FUER PORTABLE
ANWENDUNGEN 105 6.1 VOM BRENNSTOFFZELLEN-STACK ZUM PORTABLEN
GESAMTSYSTEM 106 6.2 PORTABLE BRENNSTOFFZELLEN WELTWEIT 111 VI 6.3
WETTBEWERBSTECHNOLOGIEN IM VERGLEICH ZU BRENNSTOFFZELLEN 113 6.3.1
BATTERIEN 113 6.3.2 PHOTOVOLTAIK 114 6.4 BRENNSTOFFSPEICHER FUER PORTABLE
ANWENDUNGEN 115 6.4.1 DRUCKWASSERSTOFF 115 6.4.2 METALLHYDRIDSPEICHER
116 6.4.3 CHEMISCHE HYDRIDE 116 6.4.4 NANOSPEICHER 117 6.4.5
KOHLENWASSERSTOFFE UND MIKROREFORMER 117 6.4.6 METHANOL 118 6.4.7
VERGLEICH DER ENERGIEDICHTEN 118 6.5 ZUSAMMENFASSUNG 119 7 MOBILE
ANWENDUNGEN: PEM-BRENNSTOFFZELLEN-TECHNOLOGIE IM FAHRZEUG 121 7.1
ANFORDERUNGEN AN DIE BRENNSTOFFZELLEN-TECHNOLOGIE AUS SICHT DER
AUTOMOBILHERSTELLER 121 7.1.1 EINLEITUNG 121 7.1.2 ZIELSPEZIFIKATIONEN
FUER BRENNSTOFFZELLENSYSTEME ZUM ANTRIEB VON FAHRZEUGEN 122 7.2
WASSERSTOFFSPEICHERUNG 124 7.2.1 EINLEITUNG 124 7.2.2
SPEICHERANFORDERUNGEN 125 7.2.3 WASSERSTOFFSPEICHERSYSTEME 125 7.2.4
FAZIT UND AUSBLICK 128 7.3 CODES & STANDARDS 128 7.3.1
RECHTSVORSCHRIFTEN UND STANDARDS FUER BRENNSTOFFZELLENPRODUKTE.... 128
7.3.2 VORSCHRIFTEN UND STANDARDS FUER BRENNSTOFFZELLEN-AUTOMOBILE 129
7.3.3 STANDARDS FUER STATIONAERE-, TRANSPORTABLE UND TRAGBARE
BZ-ANWENDUNGEN 131 7.3.4 INFRASTRUKTUR (DEUTSCHLAND) 132 7.4
DEMONSTRATIONSFLOTTEN - BRENNSTOFFZELLENFAHRZEUGE VON DAIMLERCHRYSLER
132 7.4.1 EINLEITUNG 132 7.4.2 HISTORIE 132 7.4.3 DEMONSTRATIONSFLOTTEN
134 7.4.4 KOOPERATIONSPROJEKTE 136 7.4.5 AUSBLICK 139 8 EINSATZ VON
BRENNSTOFFZELLEN IN U-BOOTEN 141 8.1 ENTSCHEIDUNG FUER BRENNSTOFFZELLEN
141 8.2 DEMONSTRATIONSPHASE 144 VII 8.3 ENTWICKLUNG DER
EINZELKOMPONENTEN UND -SYSTEME 145 8.3.1 BRENNSTOFFZELLENMODULE 145
8.3.2 WASSERSTOFFSPEICHERUNG 146 8.3.3 SAUERSTOFFTANK 147 8.4 AKTUELLER
STAND DER TECHNIK 148 8.5 AUSBLICK 150 8.6 LITERATUR 151 9
BRENNSTOFFZELLEN-HEIZGERAETE FUER DIE HAUSENERGIEVERSORGUNG 153 9.1 DIE
PROTON-ELEKTROLYT-MEMBRAN BRENNSTOFFZELLE (PEM) 155 9.2 FUNKTIONSWEISE
DES FUEL PROZESSORS (REFORMERS) 156 9.3 ENERGIETECHNIK FUER
MEHRFAMILIENHAEUSER UND KLEINGEWERBEBETRIEBE 158 9.4 STAND DER
ENTWICKLUNG 159 9.5 VOM EINZELSTUECK ZUM SERIENPRODUKT 160 9.6
KOSTENSENKUNG ALS VORAUSSETZUNG FUER DEN MARKTERFOLG 161 10 DIE ERSTE 250
KW PEM BRENNSTOFFZELLE IN EUROPA - BETRIEBSERFAHRUNGEN 165 10.1
EINFUEHRUNG 165 10.2 BRENNSTOFFZELLENTECHNOLOGIE 166 10.3
PROJEKTDURCHFUEHRUNG 168 10.4 ANLAGENKONZEPTION 169 10.4.1 AUFBAU DER
ANLAGE 169 10.4.2 EINBINDUNG IN DIE PERIPHERIE 170 10.4.3
GENEHMIGUNGSVERFAHREN 171 10.4.4 MESSPROGRAMM 172 10.5 PROJEKT- UND
BETRIEBSERFAHRUNGEN 173 10.5.1 INBETRIEBNAHME DER ANLAGE 173 10.5.2
WIRKUNGSGRAD UND ENERGIEAUSNUTZUNGSGRAD 174 10.5.3 STOERUNGSANALYSE 175
10.5.4 ENERGETISCHE EFFIZIENZ 177 10.5.5 OPTIMIERUNG DES ENERGETISCHEN
KONZEPTES 178 10.6 PROJEKTGEMEINSCHAFT 179 10.7 ZUSAMMENFASSUNG 179 11
KRAFT-WAERME-KOPPELUNG MIT BRENNSTOFFZELLEN 181 11.1 ERFAHRUNGEN AUS DEM
EINSATZ VON 200 KW PAFC-ANLAGEN 181 11.2 DIE FUNKTIONSWEISE DER PAFC 181
11.3 HINTERGRUND / HISTORISCHES ZU 200 KW - PAFC-ANLAGEN 182 11.4
INSTALLATIONEN VON PHOSPHORSAEURE-BRENNSTOFFZELLEN IN DEUTSCHLAND 187
VIII 11.5 KOSTENENTWICKLUNG 188 11.6 WARTUNG UND INSTANDSETZUNG 189 11.7
GRUNDUEBERHOLUNG DES ZELLENSTAPELS 189 11.8 AUSSERBETRIEBNAHME UND
ENTSORGUNG 190 11.9 ENERGETISCHE VERWERTUNG VON BIOGENEN GASEN 191 11.10
DIREKTE NUTZUNG VON WASSERSTOFF 195 11.11 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK
197 11.12 LITERATUR 197 12 DAS MTU KARBONAT-BRENNSTOFFZELLEN HOTMODULE
199 12.1 DIE BEDEUTUNG DER BRENNSTOFFZELLENTECHNOLOGIE 199 12.2
BASISAUSSAGEN ZUR STROMERZEUGUNG UND ZUR KRAFT-WAERME-KOPPLUNG 200 12.2.1
GRUPPE DER METHANHALTIGEN BRENNGASE 201 12.3 DIE SPEZIELLE EIGNUNG DER
KARBONAT-BRENNSTOFFZELLE (CFC) ZUR STATIONAEREN STROMERZEUGUNG UND IN
KRAFT-WAERME-KOPPLUNGSEINHEITEN 203 12.4 DIE KARBONAT-BRENNSTOFFZELLE UND
IHRE FUNKTIONSWEISE 204 12.5 DER AUFBAU DER KARBONAT-BRENNSTOFFZELLE 206
12.6 DIE HERSTELLTECHNIK 207 12.7 VORTEILE UND PROBLEME DER VERWENDUNG
DER KARBONAT-BRENNSTOFFZELLE IN DER KRAFTWERKSTECHNIK 208 12.7.1 DAS
ANWENDUNGSSPEKTRUM 209 12.8 SYSTEMVEREINFACHUNG UND SYSTEMINTEGRATION:
DAS HOTMODULE KONZEPT 210 12.9 DIE EUROPAEISCHE ARGE MCFC-ENTWICKLUNG 213
12.10 FORTFUEHRUNG DURCH MTU CFC SOLUTIONS GMBH 213 12.11 STAND DER
TECHNIK UND BETRIEBSERFAHRUNGEN BEI MTU CFC SOLUTIONS GMBH 214 12.12
WEITERE ENTWICKLUNGSSCHRITTE, KOSTENPERSPEKTIVE UND SYSTEMEINBINDUNG 217
12.13 ACKNOWLEDGEMENT -220 13 SOFCS ZUR STROMVERSORGUNG IN FAHRZEUGEN
221 13.1 EINLEITUNG UND AUFGABENSTELLUNG 221 13.2 ASPEKTE DER
BRENNGASVERSORGUNG AN BORD UND DER WAHL DES BRENNSTOFFZELLENTYPS 223
13.2.1 POLYMER-ELEKTROLYT-BRENNSTOFFZELLEN (PEFC) 224 13.2.2
DIREKTMETHANOL-BRENNSTOFFZELLEN (DMFC) 227 13.2.3
SOFC-HOCHTEMPERATUR-BRENNSTOFFZELLEN 227 IX 13.3 AKTIVITAETEN UND STAND
DER ARBEITEN ZU SOFC-APUS 229 13.3.1 ANGESTREBTE ZELLEN- UND
STACKEIGENSCHAFTEN 229 13.3.2 ERSTE SOFC-APU-AGGREGATE 230 13.3.3
BETRACHTUNGEN ZUM ZELLENDESIGN UND ZUR ZELLENHERSTELLUNG 232 13.3.4
ZELLENKONZEPT UNTER VERWENDUNG VON PLASMADEPOSITIONSVERFAHREN 232 13.4
STAND DER ENTWICKLUNG PLANARER ZELLEN FUER SOFC-APUS 235 13.5
ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 236 13.6 LITERATUR 237 14 STATIONAERE
BRENNSTOFFZELLEN VON HEXIS 239 14.1 TECHNOLOGISCHE ENTWICKLUNG UND
PRODUKTION 239 14.2 FELDVERSUCH (1994-1997) UND FELDTEST (1997-2001) 240
14.3 ENTWICKLUNGSPROJEKTE BRENNSTOFFE 241 14.4 VORSERIENSYSTEM HXS 1000
PREMIERE 241 14.5 GALILEO 1000 N 245 14.6 MARKTPOTENZIAL 249 15
ANLAGENKONZEPTIONEN UND WIRTSCHAFTLICHKEIT VON SOFC-KRAFTWERKEN 251 15.1
EINFUEHRUNG UND STAND DER ENTWICKLUNG 251 15.2 AUFBAU UND CHARAKTERISTIKA
VON SOFC-KRAFTWERKSKONZEPTEN 252 15.2.1 PRINZIPAUFBAU 252 15.2.2
UEBERSICHT ZU DEN HAUPTREAKTIONEN IN DER SOFC 252 15.2.3 AUFBAU DER
TUBULAREN SOFC (ZELLE UND BUENDEL) 253 15.2.4 AUFBAU DES SOFC GENERATORS
255 15.2.5 CHARAKTERISTIKA VON SOFC-ANLAGENKONZEPTEN 257 15.3
SOFC-KRAFTWERKSANLAGEN 257 15.3.1 100 KW SOFC-BHKW-ANLAGE: DEMO-ANLAGE
BEI EDB/ELSAM (NIEDERLANDE) 257 15.3.2
BRENNSTOFFZELLEN-HYBRID-KRAFTWERKE MIT GASTURBINE 260 15.3.3 VERGLEICH
DER ERGEBNISSE MIT KONVENTIONELLEN KRAFTWERKSANLAGEN 262 15.4
WIRTSCHAFTLICHE ASPEKTE VON SOFC-KRAFTWERKEN 263 15.5 AUSBLICK 264 16
AUTORENVERZEICHNIS 267 17 STICHWORTVERZEICHNIS 271
|
| adam_txt |
ANGELIKA HEINZEL / FALKO MAHLENDORF / JUERGEN ROES (HRSG.)
BRENNSTOFFZELLEN ENTWICKLUNG TECHNOLOGIE ANWENDUNG 3., NEU BEARBEITETE
UND ERWEITERTE AUFLAGE C. F. MUELLER VERLAG, HEIDELBERG
INHALTSVERZEICHNIS VORWORT XI 1 BRENNSTOFFZELLEN - EIN UEBERBLICK 1 1.1
EINLEITUNG 1 1 .2 FUNKTIONSPRINZIP UND THERMODYNAMIK VON
BRENNSTOFFZELLEN 3 1.3 BRENNSTOFFZELLENTYPEN 8 1.3.1 ALKALISCHE
BRENNSTOFFZELLE (AFC) 10 1.3.2 POLYMERMEMBRAN-BRENNSTOFFZELLE (PEFC) 11
1.3.3 DIREKTMETHANOL-BRENNSTOFFZELLE (DMFC) 12 1.3.4
PHOSPHORSAEURE-BRENNSTOFFZELLE (PAFC) 13 1.3.5
KARBONATSCHMELZEN-BRENNSTOFFZELLE (MCFC) 14 1.3.6 OXIDKERAMISCHE
BRENNSTOFFZELLE 15 1.4 BRENNSTOFFZELLENSYSTEME 15 1.5
ANWENDUNGSPOTENZIAL VON BRENNSTOFFZELLENSYSTEMEN 18 1.6
LITERATURVERZEICHNIS 20 2 REFORMIERUNG - WASSERSTOFFERZEUGUNG AUS
KOHLENWASSERSTOFFEN . 23 2.1 EINLEITUNG 23 2.2 BRENNSTOFFAUSWAHL 24 2.3
BRENNSTOFFAUFBEREITUNG 26 2.3.1 ENTSCHWEFELUNG 27 2.3.2
WASSERSTOFFERZEUGUNG 30 2.3.3 GASFEINREINIGUNG 37 2.4 REFORMERDESIGN 40
2.4.1 METHODISCHES VORGEHEN 40 2.4.2 CHARAKTERISIERUNG VON
GASPROZESSOREN 44 2.5 ZUSAMMENFASSUNG 51 2.6 LITERATURVERZEICHNIS 52 3
ALKALISCHE BRENNSTOFFZELLEN 55 3.1 EINFUEHRUNG 55 3.2 GENERELLE
FUNKTIONSWEISE EINER AFC 56 3.2.1 FUNKTIONSPRINZIP 56 3.2.2
THERMODYNAMIK 59 3.2.3 SCHLUSSFOLGERUNGEN AUS DER THERMODYNAMIK 64 3.3
ENTWICKLUNGEN VERSCHIEDENER AFC-TECHNOLOGIEN 64 3.3.1 STANDARD-ZELLE MIT
FREIEM ELEKTROLYTEN 65 3.3.2 ZELLE MIT FESTGELEGTEM ELEKTROLYTEN IN
EINER MATRIX 65 3.3.3 ELOFLUX 65 3.3.4 FALLFILMZELLE 66 V 3.4 AKTUELLE
HERAUSFORDERUNGEN BEI AFC - VORTEILE UND AUFGABEN. 66 3.4.1 VORTEILE
DER ALKALISCHEN BRENNSTOFFZELLE 66 3.4.2 AUFGABEN ZUR ENTWICKLUNG DER
AFC 68 3.5 ANWENDUNGSFELDER UND DEMONSTRATOREN 71 3.5.1 ELOFUX
BRENNSTOFFZELLEN VON GASKATEL 71 3.5.2 KLEINSYSTEME VON HYDROCELL 72
3.5.3 BRENNSTOFFZELLENSYSTEME IN DER KW LEISTUNGSKLASSE VON ASTRIS
ENERGI 73 3.6 ZUSAMMENFASSUNG 74 4 DIREKTMETHANOL-BRENNSTOFFZELLEN 75
4.1 EINLEITUNG 75 4.2 FUNKTIONSPRINZIP 79 4.2.1 PRINZIP DER DMFC 79
4.2.2 BETRIEB 80 4.2.3 KOMPONENTEN 80 4.2.4 ZELLAUFBAU 82 4.3 STAND DER
TECHNIK 84 4.3.1 BIPOLARPLATTEN 85 4.3.2 AUFBAU EINES
BRENNSTOFFZELLENSYSTEMS 86 4.3.3 ENTWICKLUNGSFELDER 87 4.3.4 ALTERNATIVE
MEMBRANKONZEPTE 89 4.4 ANWENDUNGEN 90 4.4.1 ANWENDUNGSPOTENZIAL 90 4.4.2
ANFORDERUNGEN 90 4.4.3 PORTABLE ANWENDUNGEN 92 4.4.4 MOBILE ANWENDUNGEN
92 4.4.5 AUSBLICK 93 4.5 LITERATURNACHWEIS 94 5
DIREKTMETHANOL-BRENNSTOFFZELLEN FUER ELEKTRISCHE KLEINGERAETE 97 5.1 SFC
SMART FUEL CELL AG 97 5.2 FUNKTIONSWEISE EINER DMFC-BRENNSTOFFZELLE 98
5.3 MOTIVATION FUER DIE ENTWICKLUNG VON DIREKTMETHANOL-BRENNSTOFFZELLEN
(DMFC) 99 5.4 SFC BRENNSTOFFZELLEN 100 5.5 BRENNSTOFFVERSORGUNG 102 5.6
ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 104 6 BRENNSTOFFZELLEN FUER PORTABLE
ANWENDUNGEN 105 6.1 VOM BRENNSTOFFZELLEN-STACK ZUM PORTABLEN
GESAMTSYSTEM 106 6.2 PORTABLE BRENNSTOFFZELLEN WELTWEIT 111 VI 6.3
WETTBEWERBSTECHNOLOGIEN IM VERGLEICH ZU BRENNSTOFFZELLEN 113 6.3.1
BATTERIEN 113 6.3.2 PHOTOVOLTAIK 114 6.4 BRENNSTOFFSPEICHER FUER PORTABLE
ANWENDUNGEN 115 6.4.1 DRUCKWASSERSTOFF 115 6.4.2 METALLHYDRIDSPEICHER
116 6.4.3 CHEMISCHE HYDRIDE 116 6.4.4 NANOSPEICHER 117 6.4.5
KOHLENWASSERSTOFFE UND MIKROREFORMER 117 6.4.6 METHANOL 118 6.4.7
VERGLEICH DER ENERGIEDICHTEN 118 6.5 ZUSAMMENFASSUNG 119 7 MOBILE
ANWENDUNGEN: PEM-BRENNSTOFFZELLEN-TECHNOLOGIE IM FAHRZEUG 121 7.1
ANFORDERUNGEN AN DIE BRENNSTOFFZELLEN-TECHNOLOGIE AUS SICHT DER
AUTOMOBILHERSTELLER 121 7.1.1 EINLEITUNG 121 7.1.2 ZIELSPEZIFIKATIONEN
FUER BRENNSTOFFZELLENSYSTEME ZUM ANTRIEB VON FAHRZEUGEN 122 7.2
WASSERSTOFFSPEICHERUNG 124 7.2.1 EINLEITUNG 124 7.2.2
SPEICHERANFORDERUNGEN 125 7.2.3 WASSERSTOFFSPEICHERSYSTEME 125 7.2.4
FAZIT UND AUSBLICK 128 7.3 CODES & STANDARDS 128 7.3.1
RECHTSVORSCHRIFTEN UND STANDARDS FUER BRENNSTOFFZELLENPRODUKTE. 128
7.3.2 VORSCHRIFTEN UND STANDARDS FUER BRENNSTOFFZELLEN-AUTOMOBILE 129
7.3.3 STANDARDS FUER STATIONAERE-, TRANSPORTABLE UND TRAGBARE
BZ-ANWENDUNGEN 131 7.3.4 INFRASTRUKTUR (DEUTSCHLAND) 132 7.4
DEMONSTRATIONSFLOTTEN - BRENNSTOFFZELLENFAHRZEUGE VON DAIMLERCHRYSLER
132 7.4.1 EINLEITUNG 132 7.4.2 HISTORIE 132 7.4.3 DEMONSTRATIONSFLOTTEN
134 7.4.4 KOOPERATIONSPROJEKTE 136 7.4.5 AUSBLICK 139 8 EINSATZ VON
BRENNSTOFFZELLEN IN U-BOOTEN 141 8.1 ENTSCHEIDUNG FUER BRENNSTOFFZELLEN
141 8.2 DEMONSTRATIONSPHASE 144 VII 8.3 ENTWICKLUNG DER
EINZELKOMPONENTEN UND -SYSTEME 145 8.3.1 BRENNSTOFFZELLENMODULE 145
8.3.2 WASSERSTOFFSPEICHERUNG 146 8.3.3 SAUERSTOFFTANK 147 8.4 AKTUELLER
STAND DER TECHNIK 148 8.5 AUSBLICK 150 8.6 LITERATUR 151 9
BRENNSTOFFZELLEN-HEIZGERAETE FUER DIE HAUSENERGIEVERSORGUNG 153 9.1 DIE
PROTON-ELEKTROLYT-MEMBRAN BRENNSTOFFZELLE (PEM) 155 9.2 FUNKTIONSWEISE
DES FUEL PROZESSORS (REFORMERS) 156 9.3 ENERGIETECHNIK FUER
MEHRFAMILIENHAEUSER UND KLEINGEWERBEBETRIEBE 158 9.4 STAND DER
ENTWICKLUNG 159 9.5 VOM EINZELSTUECK ZUM SERIENPRODUKT 160 9.6
KOSTENSENKUNG ALS VORAUSSETZUNG FUER DEN MARKTERFOLG 161 10 DIE ERSTE 250
KW PEM BRENNSTOFFZELLE IN EUROPA - BETRIEBSERFAHRUNGEN 165 10.1
EINFUEHRUNG 165 10.2 BRENNSTOFFZELLENTECHNOLOGIE 166 10.3
PROJEKTDURCHFUEHRUNG 168 10.4 ANLAGENKONZEPTION 169 10.4.1 AUFBAU DER
ANLAGE 169 10.4.2 EINBINDUNG IN DIE PERIPHERIE 170 10.4.3
GENEHMIGUNGSVERFAHREN 171 10.4.4 MESSPROGRAMM 172 10.5 PROJEKT- UND
BETRIEBSERFAHRUNGEN 173 10.5.1 INBETRIEBNAHME DER ANLAGE 173 10.5.2
WIRKUNGSGRAD UND ENERGIEAUSNUTZUNGSGRAD 174 10.5.3 STOERUNGSANALYSE 175
10.5.4 ENERGETISCHE EFFIZIENZ 177 10.5.5 OPTIMIERUNG DES ENERGETISCHEN
KONZEPTES 178 10.6 PROJEKTGEMEINSCHAFT 179 10.7 ZUSAMMENFASSUNG 179 11
KRAFT-WAERME-KOPPELUNG MIT BRENNSTOFFZELLEN 181 11.1 ERFAHRUNGEN AUS DEM
EINSATZ VON 200 KW PAFC-ANLAGEN 181 11.2 DIE FUNKTIONSWEISE DER PAFC 181
11.3 HINTERGRUND / HISTORISCHES ZU 200 KW - PAFC-ANLAGEN 182 11.4
INSTALLATIONEN VON PHOSPHORSAEURE-BRENNSTOFFZELLEN IN DEUTSCHLAND 187
VIII 11.5 KOSTENENTWICKLUNG 188 11.6 WARTUNG UND INSTANDSETZUNG 189 11.7
GRUNDUEBERHOLUNG DES ZELLENSTAPELS 189 11.8 AUSSERBETRIEBNAHME UND
ENTSORGUNG 190 11.9 ENERGETISCHE VERWERTUNG VON BIOGENEN GASEN 191 11.10
DIREKTE NUTZUNG VON WASSERSTOFF 195 11.11 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK
197 11.12 LITERATUR 197 12 DAS MTU KARBONAT-BRENNSTOFFZELLEN HOTMODULE
199 12.1 DIE BEDEUTUNG DER BRENNSTOFFZELLENTECHNOLOGIE 199 12.2
BASISAUSSAGEN ZUR STROMERZEUGUNG UND ZUR KRAFT-WAERME-KOPPLUNG 200 12.2.1
GRUPPE DER METHANHALTIGEN BRENNGASE 201 12.3 DIE SPEZIELLE EIGNUNG DER
KARBONAT-BRENNSTOFFZELLE (CFC) ZUR STATIONAEREN STROMERZEUGUNG UND IN
KRAFT-WAERME-KOPPLUNGSEINHEITEN 203 12.4 DIE KARBONAT-BRENNSTOFFZELLE UND
IHRE FUNKTIONSWEISE 204 12.5 DER AUFBAU DER KARBONAT-BRENNSTOFFZELLE 206
12.6 DIE HERSTELLTECHNIK 207 12.7 VORTEILE UND PROBLEME DER VERWENDUNG
DER KARBONAT-BRENNSTOFFZELLE IN DER KRAFTWERKSTECHNIK 208 12.7.1 DAS
ANWENDUNGSSPEKTRUM 209 12.8 SYSTEMVEREINFACHUNG UND SYSTEMINTEGRATION:
DAS HOTMODULE KONZEPT 210 12.9 DIE EUROPAEISCHE ARGE MCFC-ENTWICKLUNG 213
12.10 FORTFUEHRUNG DURCH MTU CFC SOLUTIONS GMBH 213 12.11 STAND DER
TECHNIK UND BETRIEBSERFAHRUNGEN BEI MTU CFC SOLUTIONS GMBH 214 12.12
WEITERE ENTWICKLUNGSSCHRITTE, KOSTENPERSPEKTIVE UND SYSTEMEINBINDUNG 217
12.13 ACKNOWLEDGEMENT -220 13 SOFCS ZUR STROMVERSORGUNG IN FAHRZEUGEN
221 13.1 EINLEITUNG UND AUFGABENSTELLUNG 221 13.2 ASPEKTE DER
BRENNGASVERSORGUNG AN BORD UND DER WAHL DES BRENNSTOFFZELLENTYPS 223
13.2.1 POLYMER-ELEKTROLYT-BRENNSTOFFZELLEN (PEFC) 224 13.2.2
DIREKTMETHANOL-BRENNSTOFFZELLEN (DMFC) 227 13.2.3
SOFC-HOCHTEMPERATUR-BRENNSTOFFZELLEN 227 IX 13.3 AKTIVITAETEN UND STAND
DER ARBEITEN ZU SOFC-APUS 229 13.3.1 ANGESTREBTE ZELLEN- UND
STACKEIGENSCHAFTEN 229 13.3.2 ERSTE SOFC-APU-AGGREGATE 230 13.3.3
BETRACHTUNGEN ZUM ZELLENDESIGN UND ZUR ZELLENHERSTELLUNG 232 13.3.4
ZELLENKONZEPT UNTER VERWENDUNG VON PLASMADEPOSITIONSVERFAHREN 232 13.4
STAND DER ENTWICKLUNG PLANARER ZELLEN FUER SOFC-APUS 235 13.5
ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 236 13.6 LITERATUR 237 14 STATIONAERE
BRENNSTOFFZELLEN VON HEXIS 239 14.1 TECHNOLOGISCHE ENTWICKLUNG UND
PRODUKTION 239 14.2 FELDVERSUCH (1994-1997) UND FELDTEST (1997-2001) 240
14.3 ENTWICKLUNGSPROJEKTE BRENNSTOFFE 241 14.4 VORSERIENSYSTEM HXS 1000
PREMIERE 241 14.5 GALILEO 1000 N 245 14.6 MARKTPOTENZIAL 249 15
ANLAGENKONZEPTIONEN UND WIRTSCHAFTLICHKEIT VON SOFC-KRAFTWERKEN 251 15.1
EINFUEHRUNG UND STAND DER ENTWICKLUNG 251 15.2 AUFBAU UND CHARAKTERISTIKA
VON SOFC-KRAFTWERKSKONZEPTEN 252 15.2.1 PRINZIPAUFBAU 252 15.2.2
UEBERSICHT ZU DEN HAUPTREAKTIONEN IN DER SOFC 252 15.2.3 AUFBAU DER
TUBULAREN SOFC (ZELLE UND BUENDEL) 253 15.2.4 AUFBAU DES SOFC GENERATORS
255 15.2.5 CHARAKTERISTIKA VON SOFC-ANLAGENKONZEPTEN 257 15.3
SOFC-KRAFTWERKSANLAGEN 257 15.3.1 100 KW SOFC-BHKW-ANLAGE: DEMO-ANLAGE
BEI EDB/ELSAM (NIEDERLANDE) 257 15.3.2
BRENNSTOFFZELLEN-HYBRID-KRAFTWERKE MIT GASTURBINE 260 15.3.3 VERGLEICH
DER ERGEBNISSE MIT KONVENTIONELLEN KRAFTWERKSANLAGEN 262 15.4
WIRTSCHAFTLICHE ASPEKTE VON SOFC-KRAFTWERKEN 263 15.5 AUSBLICK 264 16
AUTORENVERZEICHNIS 267 17 STICHWORTVERZEICHNIS 271 |
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Inhaltsverzeichnis