Verbundvorhaben: HyQ2Ra - Erforschung und Demonstration eines Raman-Sensors zur messtechnischen Überwachung der Gasqualität und des Massendurchflusses für wasserstoffgespeiste Brennstoffzellensysteme; Teilvorhaben: Erforschung und Erprobung der Kalibrierung der Raman-Sensortechnologie für Wasserstoff-Kraftstoffe
Zeitraum
2022-01-01 – 2024-12-31
Bewilligte Summe
313.748,46 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN5023B
Leistungsplansystematik
Brennstoffzellen - Weitere Technologien und nicht zugeordnet [EA2259]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)
Förderprogramm
Energie
An die Wasserstoffqualität für Brennstoffzellenantriebe sind hohe Anforderungen gesetzt. Da Verunreinigungen bei der Herstellung, dem Transport, der Speicherung und der Betankung eingebracht werden und hochkritisch für die jeweilige Funktionalität sein können, ist es sinnvoll, die Reinheit des Wasserstoffs zielgerichtet an verschiedenen Punkten der Verteilerkette zu prüfen. Einige Verunreinigungen (z.B. Schwefelverbindungen) verursachen irreversible oder nur langsam reversible Effekte an der Membran der Brennstoffzelle, was sich nachteilig auf ihre Leistung auswirkt. Sie haben oftmals eine energetische Leistungsabnahme von Brennstoffzellensystemen mit nachteiligen Effekten auf die Lebensdauer und speicherbedingt geringe Wirkungsgrade zur Folge, was gesamtwirtschaftlich sich nicht als energieeffizient darstellt. Ein breitbandiges Gas-Messsystem, das die Grenzwerte, festgehalten in der DIN ISO 14687, online und inline detektiert, ist derzeit nicht verfügbar. Das HyQ²Ra-Projektkonsortium hat es sich zum Ziel gemacht, die Gasqualität und -quantität an Wasserstofftankstellen für den Endverbraucher sicherzustellen. Im Rahmen des Projektes wird eine neuartige, auf Raman-Spektroskopie basierte Messtechnologie erforscht und erstmals im Rahmen eines 6-monatigen Feldversuches an einer Wasserstofftankstelle erprobt. In ihrem Teilvorhaben erforscht die Linde GmbH die sog. dynamisch-volumetrische Verdünnung. Dabei erfolgt der Aufbau und Erprobung eines Permeationssystems für die reaktiven Komponenten Formaldehyd, Ameisensäure, Ammoniak und Schwefelwasserstoff. Anschließend erfolgt der Aufbau und die Erprobung eines Systems für die dynamisch-volumetrische Herstellung von speziellen Kalibriergasen bei hohen Drücken. Neben der Begleitforschung zur Raman-spektroskopischen Sensorik zur Gasqualitäts- und Massenflussanalyse, verantwortet Linde einen Feldversuch an einer H2-Tankstelle und erforscht die Eignung der Messtechnologie zur Online-Analyse der Wasserstoffqualität.