Mit Brennstoffzellen zum Master
Brennstoffzellen können in Bezug auf die Energiewende eine Schlüsseltechnologie darstellen, dafür ist aber noch viel Forschung notwendig. An der FH Burgenland widmete Jungforscherin Nora Kirchknopf ihre Masterarbeit diesem Thema.
Ohne Elektrizität funktioniert fast nichts mehr in unserer Gesellschaft. In diesem Zusammenhang beschäftigen uns aktuell zwei große Herausforderungen: erstens die Sicherheit unserer Stromversorgung bzw. die Möglichkeit, Strom zwischenzuspeichern – Stichwort Blackout – und zweitens die nachhaltige Strombereitstellung – Stichwort Reduktion der CO2-Emissionen. Eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle kann Strom und Wärme unabhängig vom Stromnetz generieren und kann sowohl mit konventionellen als auch mit alternativen Brennstoffen betrieben werden.
„Die Technologie hat viele Vorteile, jedoch ist noch Forschungsarbeit zu leisten, bis die Brennstoffzelle optimal einsetzbar ist“, so Forscherin Nora Kirchknopf. Sie arbeitet bei der Forschung Burgenland und widmete ihre Masterarbeit aus dem Studiengang Gebäudetechnik und Gebäudemanagement der Zukunft der Brennstoffzelle. Forschungsthemen, die Kirchknopf behandelte, waren die Integration der Brennstoffzelle in ein Gebäude, die Integration in das Building Management System, die zu beachtenden sicherheitstechnischen Aspekte, die Inbetriebnahme und der Betrieb des Brennstoffzellensystems.
Konventionelle Batterien reichen nicht
„Neben konventionellen Batterien gewinnen elektrochemische Speicher auf Basis von Power-to-Gas Technologien immer mehr an Aufmerksamkeit. Elektrolyseure und zukünftig auch reversible Brennstoffzellen ermöglichen die Umwandlung und Speicherung der elektrischen Energie in Form von Wasserstoff. Bei Bedarf kann der gespeicherte Wasserstoff wieder zur Stromrückgewinnung eingesetzt und die Abwärme genutzt werden. Die Technologie benötigt keine seltenen Rohstoffe und ist zudem sehr gut skalierbar. Das sind signifikante Vorteile, die ein großes Marktpotenzial versprechen“, so Kirchknopf.
Im Zuge des Projekts SOFC5-60 der Forschung Burgenland erhielt die Studentin den Auftrag, einen von Projektpartnern entwickelten Prototyp einer „Solid Oxide Fuel Cell“ (SOFC) in das Labor der Fachhochschule Burgenland zu integrieren. An einem Folgeprojekt wird bereits gearbeitet. „Wir bauen aktuell einen Prüfstand für eine reversible Brennstoffzelle auf. Das Ziel ist, aus Überschussstrom z.B. von einer PV-Anlage Wasserstoff zu produzieren. Im Brennstoffzellenmodus kann man diesen Wasserstoff dann wieder verstromen.“
