SOFC-Units- Festoxidbrennstoffzellensysteme für stationäre Anwendungen - Prototypenfertigung von Brennstoffzellen, Stacks und Geräten für Demonstratoren zur Validierung und zur Serienvorbereitung.
Zeitraum
2019-12-01 – 2023-12-31
Bewilligte Summe
5.241.470,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ETB021
Leistungsplansystematik
Brennstoffzelle - SOFC [EA2254]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)
Förderprogramm
Energie
Eine Schlüsseltechnologie zur Reduzierung des CO2-Ausstosses sind hocheffiziente SOFC-Systeme zur Energieerzeugung (=Solid Oxide Fuel Cell, deutsch: Festoxid-Brennstoffzellen-Systeme), die mit Erdgas oder Wasserstoff betrieben werden können. Das Ziel des Vorhabens ist, ein SOFC-Gerätesystem im Leistungsbereich 10 kW (elektrisch, DC), modular skalierbar auf höhere Leistungen, mit einem el. Wirkungsgrad >60 % zu einer Prototypen- / Vorserienreife zu entwickeln und gleichzeitig im Feldbetrieb zu erproben. Um dies zu erreichen, müssen folgende Einzelziele verfolgt werden: • Erforschung der automatisierten Datenanalyse von Erprobungs- und Feldtestsystemen mittels Machine-Learning oder Künstlicher-Intelligenz-Algorithmen ('Digital Twin') zur Reduzierung von Entwicklungszeiten und -zyklen. • Modellierung und Optimierung Systemlebensdauer durch vertiefte Kenntnisse im Alterungsverhalten von Zellen und Stacks in verschiedenen Betriebsmodi zusammen mit den Hauptkomponenten des SOFC-Systems für eine robuste und flexible Systemregelung und Betriebsführung. • Planung, Aufbau und Betrieb von SOFC-Einheiten in der Anwendung Rechenzentrum – sowohl im netzparallel, als auch im Inselbetrieb mit direkter Serverversorgung. • Aufbau einer Prototypenfertigung für Zellen und Stacks und komplette SOFC-Geräte in einer Fertigungslandschaft für eine kommende Serienfertigung. • Aufbau von Zulieferketten mit einer aktiven Einbindung von Komponentenlieferanten für ‚Balance of Plant‘-Komponenten im Kontext Wechsel-/Rückwirkungen untereinander; Effizienz als auch Kosten und Wirtschaftlichkeit. • Im Rahmen eines Pionierprogramms für mögliche Anwendungen im Bereichen Grundlastbetrieb; Industrie- und Quartiersanwendungen, dezentrale Energieversorgung wird eine Erhöhung der Systemreife und Anlagenverfügbarkeit angestrebt. • Die Ressourcenverfügbarkeit und Nachhaltigkeit für die eingesetzten Materialien und verwendeten Komponenten ist zu bewerten, ebenso Normen und Standards.
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