Ralf Peters ist auf dem Weg zu seinem Teststand am Forschungszentrum Jülich, Abteilung Energieverfahrenstechnik. Dort prüft der Leiter für Brenngaserzeugung und Systeme den neuen Reformer auf Herz und Nieren. Dieser soll Luft, Wasser und Kerosin in Wasserstoff umwandeln.
"Das ist hier die Testanlage für den Reformer. Wir haben eine Menge an Mess- und Steuerungsgeräten hier, mit denen wir den Eingangsbereich des Reformers kontrollieren, das heißt für die Tests müssen wir genau die Luft dosieren, wir müssen das Wasser dosieren und auch das Kerosin. Wir gehen damit in den Reformer hinein, danach wird das Gas wieder abgekühlt, gehen dann über mehrere Abscheider und wir können dann auch das Kondensat testen."
Das Kondensat ist ein Wasserstoffgemisch, mit dem sich Brennstoffzellen antreiben lassen. Der Reformer soll in Zukunft in Flugzeugen eingesetzt werden, um dort die an Bord benötigte Energie zu erzeugen. Wenn der Reformer jedoch später industriell eingesetzt werden soll, fällt das Herunterkühlen weg, denn...
"...diese Brennstoffzelle arbeitet in einem Bereich von etwa 800 bis 1000 Grad Celsius und der Reformer liefert auch ein Gas mit einer Austrittstemperatur von circa 800 Grad, so dass man direkt das miteinander verbinden kann."
Bei der Brennstoffzelle handelt es sich um eine Hochtemperaturbrennstoffzelle für keramische Elektrolyte, einer so genannten "solid oxid fuel cell" - einer oxidkeramischen Brennstoffzelle. Diese benötigt für die Stromerzeugung Wasserstoff, den der neue Reformer produzieren soll. Der Reformer hat die Form und Größe eines kleinen Feuerlöschers mit einem Volumen von rund zwei Litern. Bei der Reformierung des flüssigen Kraftstoffs wandelt er das Kerosin in Gas um, vermischt es danach mit Luft und Wasserdampf und kann dann das Gemisch in einem Katalysator in wasserstoffreiches Gas umwandeln. Der Katalysator besteht aus einem keramischen Wabenkörper, auf dem sich eine spezielle Edelmetallmischung befindet, mit der die Reaktion stattfindet.
"Der Kerosinreformer ist speziell für den Luftfahrtbereich entwickelt worden, für die so genannte Auxiliary Power Unit, das ist ein Notstromaggregat. Mit einem solchen System in einem Brennstoffzellensystem können wir aber auch Wasser erzeugen. Es ist daran gedacht, das Wasser sowohl am Boden, aber auch vor allen Dingen in der Luft zu produzieren und auch in der Luft zu nutzen. "
Und dies könnte der große Vorteil für die Luftfahrt werden. Bei dem Stromverbrauch spielt es nach heutigen Einschätzungen keine große Rolle, ob der Strom an Bord aus den Turbinen oder einer Brennstoffzelle kommt. Der große Vorteil der Brennstoffzelle liegt in der Wasserproduktion.
"Hintergrund ist, die Wasserlast soll beim Start deutlich verringert werden. Das führt dazu, dass man weniger Kraftstoff - Kerosin - aufwenden muss und sie haben andere Bedingungen in der Luft. Sie können zusätzlich, wenn sie es benötigen, Wasser auch in der Luft produzieren."
Denn das Wasser entsteht bei Brennstoffzellen nebenbei als Abfallprodukt und müsste nicht mehr separat an Bord genommen werden. Ralf Peters hofft, dass durch den Reformer rund 50 Prozent an Kraftstoff beim Start durch das geringere Transportgewicht eingespart werden kann. Dies würde nicht nur eine erhebliche Kosteneinsparung bedeuten, sondern auch eine geringere Umweltbelastung. Jedoch befinden sich die Jülicher Forscher erst am Anfang ihrer Entwicklungen. Der neue Reformer bringt gerade einmal eine Leistung von fünf Kilowatt, das reicht noch nicht, um ein Flugzeug zu versorgen.
"Für die Anwendung im Flugzeug, für die Auxiliary Power Unit, brauchen sie bedeutend mehr Leistung. Die Leistung hängt davon ab, welchen Flugzeugtyp sie verwenden. Es gibt Reformer, großindustriell - im Bereich von mehreren 100 Kilowatt. Ein Reformer für ein Flugzeug würde auch in den Hundert-Kilowatt-Bereich hineinragen. "
Optimismus verbreitet aber die Zusammenarbeit mit einem Großkunden. Mit dem Flugzeugbauer Airbus arbeiten die Forscher seit einiger Zeit zusammen. Bis Ende des Jahres sind die Langzeittests in Jülich abgeschlossen. Ab dem Frühjahr 2006 will Airbus dann selbstständig erste große Testreihen mit dem Reformer starten. Bis die Entwicklung des Kerosinreformers aber so weit fortgeschritten ist, dass er industriell gefertigt und in Großflugzeugen eingesetzt werden kann, dauert es nach Einschätzung von Ralf Peters aber bestimmt noch zehn Jahre.
"Das ist hier die Testanlage für den Reformer. Wir haben eine Menge an Mess- und Steuerungsgeräten hier, mit denen wir den Eingangsbereich des Reformers kontrollieren, das heißt für die Tests müssen wir genau die Luft dosieren, wir müssen das Wasser dosieren und auch das Kerosin. Wir gehen damit in den Reformer hinein, danach wird das Gas wieder abgekühlt, gehen dann über mehrere Abscheider und wir können dann auch das Kondensat testen."
Das Kondensat ist ein Wasserstoffgemisch, mit dem sich Brennstoffzellen antreiben lassen. Der Reformer soll in Zukunft in Flugzeugen eingesetzt werden, um dort die an Bord benötigte Energie zu erzeugen. Wenn der Reformer jedoch später industriell eingesetzt werden soll, fällt das Herunterkühlen weg, denn...
"...diese Brennstoffzelle arbeitet in einem Bereich von etwa 800 bis 1000 Grad Celsius und der Reformer liefert auch ein Gas mit einer Austrittstemperatur von circa 800 Grad, so dass man direkt das miteinander verbinden kann."
Bei der Brennstoffzelle handelt es sich um eine Hochtemperaturbrennstoffzelle für keramische Elektrolyte, einer so genannten "solid oxid fuel cell" - einer oxidkeramischen Brennstoffzelle. Diese benötigt für die Stromerzeugung Wasserstoff, den der neue Reformer produzieren soll. Der Reformer hat die Form und Größe eines kleinen Feuerlöschers mit einem Volumen von rund zwei Litern. Bei der Reformierung des flüssigen Kraftstoffs wandelt er das Kerosin in Gas um, vermischt es danach mit Luft und Wasserdampf und kann dann das Gemisch in einem Katalysator in wasserstoffreiches Gas umwandeln. Der Katalysator besteht aus einem keramischen Wabenkörper, auf dem sich eine spezielle Edelmetallmischung befindet, mit der die Reaktion stattfindet.
"Der Kerosinreformer ist speziell für den Luftfahrtbereich entwickelt worden, für die so genannte Auxiliary Power Unit, das ist ein Notstromaggregat. Mit einem solchen System in einem Brennstoffzellensystem können wir aber auch Wasser erzeugen. Es ist daran gedacht, das Wasser sowohl am Boden, aber auch vor allen Dingen in der Luft zu produzieren und auch in der Luft zu nutzen. "
Und dies könnte der große Vorteil für die Luftfahrt werden. Bei dem Stromverbrauch spielt es nach heutigen Einschätzungen keine große Rolle, ob der Strom an Bord aus den Turbinen oder einer Brennstoffzelle kommt. Der große Vorteil der Brennstoffzelle liegt in der Wasserproduktion.
"Hintergrund ist, die Wasserlast soll beim Start deutlich verringert werden. Das führt dazu, dass man weniger Kraftstoff - Kerosin - aufwenden muss und sie haben andere Bedingungen in der Luft. Sie können zusätzlich, wenn sie es benötigen, Wasser auch in der Luft produzieren."
Denn das Wasser entsteht bei Brennstoffzellen nebenbei als Abfallprodukt und müsste nicht mehr separat an Bord genommen werden. Ralf Peters hofft, dass durch den Reformer rund 50 Prozent an Kraftstoff beim Start durch das geringere Transportgewicht eingespart werden kann. Dies würde nicht nur eine erhebliche Kosteneinsparung bedeuten, sondern auch eine geringere Umweltbelastung. Jedoch befinden sich die Jülicher Forscher erst am Anfang ihrer Entwicklungen. Der neue Reformer bringt gerade einmal eine Leistung von fünf Kilowatt, das reicht noch nicht, um ein Flugzeug zu versorgen.
"Für die Anwendung im Flugzeug, für die Auxiliary Power Unit, brauchen sie bedeutend mehr Leistung. Die Leistung hängt davon ab, welchen Flugzeugtyp sie verwenden. Es gibt Reformer, großindustriell - im Bereich von mehreren 100 Kilowatt. Ein Reformer für ein Flugzeug würde auch in den Hundert-Kilowatt-Bereich hineinragen. "
Optimismus verbreitet aber die Zusammenarbeit mit einem Großkunden. Mit dem Flugzeugbauer Airbus arbeiten die Forscher seit einiger Zeit zusammen. Bis Ende des Jahres sind die Langzeittests in Jülich abgeschlossen. Ab dem Frühjahr 2006 will Airbus dann selbstständig erste große Testreihen mit dem Reformer starten. Bis die Entwicklung des Kerosinreformers aber so weit fortgeschritten ist, dass er industriell gefertigt und in Großflugzeugen eingesetzt werden kann, dauert es nach Einschätzung von Ralf Peters aber bestimmt noch zehn Jahre.