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Entwicklung von vollmodularen PEM-Brennstoffzellen- und Elektrolyseursystemen mit segmentierten, planaren Polplatten

  • Im Rahmen der Energiewende ist eine Erweiterung der in das Verbund-netz integrierten Energiespeicher notwendig, um zukünftig die heute gewohnte Versorgungssicherheit trotz eines sehr hohen Anteils volatiler regenerativer Energieerzeugungsanlagen zu ermöglichen. Eine geeignete elektrochemische Methode zur umweltfreundlichen Zwischenspeicherung großer Energiemengen stellt die Wasserelektrolyse mit bedarfsorientierter Rückverstromung dar. Dabei können die dynamischen Einspeise- und Laständerungen im elektrischen Verbundnetz im besonderen Maße von Elektrolyseur- und Brennstoffzellen-systemen auf Basis von Polymer-Elektrolyt-Membranen (PEM) aufgefangen werden. Bestehende PEM-Systeme sind vor allem in ihrer konstruktiven Zellgröße und ihrer maximalen Leistung bei der Wasserstoffproduktion bzw. der Stromerzeugung stark begrenzt. Vor allem inhomogene Verpressungen großflächiger planarer Zellen in einem klassischen, mechanisch verspannten Stack führen zu hohen Leistungseinbußen. Zudem ergeben sich bei kleinen Stacks aufgrund der geringen Zellspannung ungünstige Wandlungsverhältnisse zwischen Strom und Spannung für eine vor- bzw. nachgeschaltete Leistungselektronik. Ein neuartiges Stackkonzept mit segmentierten Polplatten bietet eine konstruktive Lösung für das Problem größerer aktiver Zellflächen und leistet einen Beitrag zur Entwicklung industriell einsetzbarer Hochdruckelektrolyseure und Brennstoffzellen.

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Metadaten
Verfasserangaben:Christoph Sagewka, Ulrich Rost, Jeffrey Roth, Michael Brodmann
ISBN:978-3-86488-093-3
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch):Energiewende regional - Trends, Treiber, Allianzen. Smart Energy 2015
Verlag:vwh, Verlag Werner Hülsbusch, Fachverlag für Medientechnik und -wirtschaft
Verlagsort:Glückstadt
Herausgeber:Uwe Großmann, Ingo Kunold, Christoph Engels
Dokumentart:Konferenzveröffentlichung
Sprache:Deutsch
Datum der Veröffentlichung (online):02.02.2017
Jahr der Erstveröffentlichung:2015
Veröffentlichende Institution:Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen
Datum der Freischaltung:17.02.2017
Erste Seite:115
Letzte Seite:121
Fachbereiche / Institute:Institute / Westfälisches Energieinstitut
Lizenz (Deutsch):License LogoEs gilt das Urheberrechtsgesetz

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