Unser Brennstoffzellensystem kann die CO₂-Emissionen der Bordstromversorgung um ein Viertel reduzieren

Oliver Zöllner vom Oel-Waerme-Institut gGmbH, Aachen über seine Forschung

Oliver Zöllner,
© Bina Engel

Woran forschen Sie?
Wir forschen an einem auf Diesel basierenden Brennstoffzellensystem zur Bordstromversorgung von Schiffen. Die Hauptaufgabe des Oel-Waerme-Instituts ist die Entwicklung des Prozessgaserzeugers, der den Dieselkraftstoff mittels Dampfreformierung in ein wasserstoffreiches Gas umwandelt. Dieses kann anschließend in einer Hochtemperaturbrennstoffzelle direkt zur Stromerzeugung genutzt werden. Der Prozess funktioniert, das haben wir in Laborversuchen und in einer Pilotanlage nachgewiesen. Es gibt aber noch Herausforderungen, die wir meistern müssen, wie die Verlängerung der Lebensdauer des eingesetzten Katalysators und die die Steigerung des elektrischen Wirkungsgrades des Gesamtsystems.

Welche Verbesserungen bringt dies für die maritime Branche?
Die internationale Seeschifffahrt ist für ca. 2,6% der weltweiten CO₂-Emissionen verantwortlich und belastet zudem die Luft in Hafengebieten mit Feinstaub und Stickoxiden. Das von uns entwickelte Brennstoffzellensystem kann, im Vergleich zur Bordstromversorgung mit Dieselgeneratoren oder Gasturbinen, die CO₂-Emissionen um ein Viertel und den Ausstoß von Luftschadstoffen um 99% reduzieren. Es trägt damit zur Erreichung der Klimaschutzziele bei und kann zudem die Luftqualität in Hafengebieten deutlich verbessern. Die Nutzung von Diesel als Energiequelle ermöglicht eine einfache Nachrüstung des Systems. Die Schaffung einer Wasserstoffinfrastruktur in Häfen sowie die Installation von Wasserstofftanks auf Schiffen ist daher aus unserer Sicht nicht notwendig. Der Betrieb des Systems ist prinzipiell auch mit synthetischen Kraftstoffen möglich, ohne die eine Dekarbonisierung der Schifffahrt derzeit unwahrscheinlich ist.

Was fasziniert Sie daran?
Im Hinblick auf die Klimaschutzziele fokussieren sich die Bemühungen der Politik zurzeit vor allem auf den Elektrizitätssektor. Die Konzentration auf die Elektrifizierung gilt auch für den Verkehrs- und Wärmebereich. Im Schifffahrtsbereich erscheint eine Abkehr von flüssigen Kraftstoffen aufgrund ihrer hohen Energiedichte jedoch sehr unwahrscheinlich. Hier kann aber mit innovativen energie-effizienten Konzepten auf Basis flüssiger Energieträger ein erheblicher Beitrag zur Minimierung von Umweltauswirkungen erreicht werden.

Was wird in Ihrem Forschungsbereich wichtig in den nächsten fünf Jahren?
Die internationalen Ziele zum Klimaschutz finden nun Umsetzung in der nationalen Gesetzgebung. Effizienztechnologien und klimaschonende Energieträger sind unerlässlich um die Klimaschutzziele zu erreichen. Wir sind davon überzeugt, dass flüssige Energieträger aus synthetischen und biogenen Quellen in den nächsten Jahren einen wesentlichen Beitrag zum Klimaschutz leisten werden. Sowohl auf der Produktionsseite, als auch auf der Anwendungsseite besteht noch ein großer Forschungs- und Entwicklungsbedarf.

Was werden Sie nie gefragt, würden Sie aber gerne mal sagen?
Insbesondere Hafenstädte sehen sich im Kontext der Luftreinhaltung mit zunehmendem Handlungsdrang bezüglich Feinstaub und Stickoxiden konfrontiert. Hafeninterne Vorgaben, die vor allem die Bordstromversorgung betreffen, werden daher in naher Zukunft vielerorts in Kraft treten. Hierfür wird unser System flüssigen Energieträgern mit hoher Energiedichte auch bei strengsten Vorgaben ermöglichen, eine tragende Rolle zu spielen.

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