Zentrum für BrennstoffzellenTechnik

Brennstoffzellensysteme können heute schon mit Wasserstoff aus Erdgas oder aus Flüssiggas betrieben werden. Anwendungen wie die Energieerzeugung für Haushalte mittels Brennstoffzelle in Kraft-Wärme-Kopplung oder netzferne Stromerzeugung aus Flüssiggas sind interessant und werden derzeit entwickelt und in Feldtests erprobt. Hier ist das ZBT Entwicklungspartner der Industrie. Kompakte Wasserstofferzeuger im Leistungsbereich zwischen 1 und 20 kW thermischer Wasserstoffleistung wurden entwickelt und für Feldtestsysteme zur Verfügung gestellt. Mit Flüssiggas als Energieträger werden derzeit Gesamtsysteme im Firmenauftrag realisiert.
Für die Membranbrennstoffzelle ist es inzwischen gelungen, mit industriellen Partnern die gesamte Kette von den Komponenten bis zur automatisierten Fertigung von Brennstoffzellenstapeln darzustellen. Beginnend mit dem Massenproduktionsverfahren Spritzguss zur Herstellung der Zellrahmen, der vollautomatischen Aufbringung von Dichtungen und der Assemblierung von Zellstapeln in einer Pilotfertigung.
In der Wasserstofftechnik werden Hydridspeicher ausgelegt und Materialien untersucht, neue Ansätze zur effizienten Elektrolyse von Wasser erforscht, aber auch an der Fertigungstechnologie von Lithium-Ionen-Batterien mit innovativen Materialien gearbeitet - in einem Verbundprojekt mit der Universität Münster als Konsortialführer. Damit sind hier die verschiedenen Themen zur Speicherung elektrischer Energie gebündelt, ein Thema, das bei steigendem Anteil an fluktuierenden, erneuerbaren Energien im Stromnetz immer wichtiger wird.
Da elektronische Geräte und die dezentrale Intelligenz immer kleinere Dimensionen erobern, wird die Miniaturisierung der Energieversorgung ebenfalls zunehmend wichtig. Viele Anwendungen kommen gut mit den neuen, folienartigen Lithium-Polymer-Batterien aus, aber für andere Applikationen ist eine langfristigere Energieversorgung wichtig, hier sind Brennstoffzellen eine Lösung. Ideal zum Beispiel ist eine Mikrobrennstoffzelle, die direkt auf dem Siliziumchip integriert ist und die integrierte Schaltung direkt mit Strom versorgt. Die Anwendung von Technologien aus der Halbleiterindustrie eröffnet neue Fertigungswege.
Am ZBT wurde inzwischen eine Prüfstelle akkreditiert, die zertifizierte Prüfverfahren für Brennstoffzellen anbietet. Dieser Schritt ist die logische Konsequenz aus der fertigungstechnologischen Entwicklung, die in die Fertigungsprozesse integrierte Qualitätssicherungsverfahren parallel entwickelt. Die Prüfstelle kann den Erfolg dieser Maßnahmen direkt validieren. Mit diesem Know-how sollen Firmen, die mit Brennstoffzellen auf den Markt kommen wollen, unterstützt werden.
Als besonders zukunftsweisend stellt sich die Zusammenarbeit mit den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus der Nanotechnologie dar. In diversen Kooperationen mit Industrie und Forschung werden die besonderen Materialeigenschaften von Nanomaterialien genutzt. Dies reicht von der Einarbeitung von Carbonnanofasern und -röhrchen in die Compounds für Bipolarplatten bis hin zur Stabilisierung der als Katalysator verwendeten Platinnanopartikel, deren Zusammenwachsen im Betrieb von Brennstoffzellen eine wesentliche Ursache für die Degradation der Leistung der Brennstoffzelle ist.
Mit dem erarbeiteten Know-how hat das ZBT sich als international renommiertes Forschungsinstitut einen Namen erarbeitet und trägt nicht unerheblich zum Fortschritt in der Brennstoffzellen- und Wasserstofftechnologie bei. Vorträge auf internationalen Tagungen und eine zuverlässige Projektbearbeitung, eine moderne Ausstattung und engagierte Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind der Schlüssel zum bisherigen Erfolg. Der industrielle Förderverein des ZBT trägt dazu mit Rat und Tat bei, er wird derzeit von Ulrich Platthaus (3M) geleitet.