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Hessisches Ministerium für Wirtschaft, Verkehr und Landesentwicklung
Hessian Ministry of Economics, Transport, Urban and Regional Development
Kompetenzatlas
Brennstoffzelle Hessen
hessen » umwelttech
Hier ist die Zukunft
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Competence Atlas
Fuel Cell Hessen
Impressum
Imprint
Kompetenzatlas
Brennstoffzelle Hessen
Competence Atlas
Fuel Cell Hessen
Eine Veröffentlichung der Aktionslinie hessen-umwelttech
des Hessischen Ministeriums für Wirtschaft, Verkehr und
Landesentwicklung
A publication of Aktionslinie hessen-umwelttech of the Ministry
of Economics, Transport, Urban and Regional Development in
Hessen.
Erstellt von
Christoph Genter/Daniel Narnhammer
AMCG Unternehmensberatung GmbH
International Management Consultants
Landshuter Allee 45, 80637 München
P re p a re d b y
AMCG
Redaktion
Maria Rieping
(Hessisches Ministerium für Wirtschaft, Verkehr und
Landesentwicklung)
Alfred Stein, Dr. Carsten Ott, Dagmar Dittrich
(Hessen Agentur, hessen-umwelttech)
Herausgeber
HA Hessen Agentur GmbH
Abraham-Lincoln-Str. 38-42, D-65189 Wiesbaden
Telefon 06 11/7 74-86 14 · Telefax 06 11/7 74-86 20
Design
a priori werbeagentur, Wiesbaden
Druck
Christoph Genter/Daniel Narnhammer
AMCG Unternehmensberatung GmbH
International Management Consultants
Landshuter Allee 45, 80637 München
Editorial
Maria Rieping
(Ministry of Economics, Transport, Urban and Regional
Development, Hessen)
Alfred Stein, Dr. Carsten Ott, Dagmar Dittrich
(Hessen Agentur, hessen-umwelttech)
Publisher
HA Hessen Agentur GmbH
Abraham-Lincoln-Str. 38-42, D-65189 Wiesbaden
Telefon 06 11 / 7 74-86 14 · Telefax 06 11 / 7 74-86 20
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Seltersdruck, Selters
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© Hessisches Ministerium für Wirtschaft, Verkehr und Landesentwicklung · Kaiser-Friedrich-Ring 75 · D–65185 Wiesbaden
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Development, Hessen · Kaiser-Friedrich-Ring 75 · D–65185
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Vervielfältigung und Nachdruck – auch auszugsweise – nur
nach vorheriger schriftlicher Genehmigung.
Copies and reproductions – either in parts or in whole – are permitted
only after the written authorization by the Publisher.
Vorwort
F o re w o rd
4
5
Wasserstoff- und
BrennstoffzellenInitiative Hessen
Hydrogen and Fuel Cell
Initiative Hessen
6
1 Einleitung
I n t ro d u c t i o n
7
8
9
re n n s t o ff z e l l e :
2 BP ro
dukte und Märkte
10
Fuel cell:
P ro d u c t s a n d m a r k e t s
11
3 Ks cohmwpeer tpeunnzk-t e i n H e s s e n
16
Fuel cell competencies
in Hessen
17
4 F ö rd e r p ro g r a m m e
20
21
5 Kompetenzmatrix
Competence matrix
22
23
5.1 Unternehmen
Companies
24
5.2 Hochschulen, Institutionen
Universities, institutions
26
Public funds
6 Unternehmensportraits
C o m p a n y p ro f i l e s
27
7 PI nosrttirtauittiso nHeonc h s c h u l e n ,
P ro f i l e s u n i v e r s i t i e s ,
institutions
110
4
Vorwort
Der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie werden zunehmend wachsende Zukunftschancen prognostiziert.
Ihr kommt sowohl aus umwelt- und
energiepolitischer als auch aus wirtschaftspolitischer Sicht eine besondere
Bedeutung zu. Mit ihrer Entwicklung
verbinden sich weltweit viele Hoffnungen zur Reduktion des Energieverbrauchs und der Emissionen in den Bereichen Verkehr und Energieversorgung. In der
mittelund langfristigen Energiepolitik bildet die Wasserstoffund Brennstoffzellentechnologie einen wichtigen Pfeiler im
Rahmen der Diversifizierung der Energiesysteme. Darüber hinaus
sind daran hohe Erwartungen an künftige Märkte für Brennstoffzellen und Wasserstoff geknüpft.
komponenten entlang der Wertschöpfungskette beschäftigen
sowie stationäre oder mobile Systeme entwickeln, haben
ihren Sitz in Hessen. Einige der Unternehmen, die Schlüsselkomponenten wie Membran-Elektroden, Bipolarplatten oder
Katalysatoren für Brennstoffzellen herstellen, haben sich
inzwischen im internationalen Markt etabliert. Gleichzeitig gibt
es hervorragende Kapazitäten an hessischen Hochschulen und
Forschungseinrichtungen.
Erste marktreife Brennstoffzellensysteme haben ihre erste Bewährungsprobe bestanden und sind inzwischen im Markt erhältlich.
Besonders im portablen Bereich bieten sich bereits jetzt wirtschaftlich lohnende Einsatzfelder. In einer Reihe von Pilotanwendungen für stationäre Systeme, z. B. zur Kraft-WärmeKopplung, wurde in den vergangenen Jahren die Praxistauglichkeit unter Beweis gestellt. Im Bereich der mobilen Anwendungen
in Fahrzeugen werden unterschiedliche Strategien verfolgt.
Ein von der Europäischen Union kofinanziertes Pilotprojekt wird
am Standort Frankfurt-Höchst durchgeführt. Die Eröffnung
der ersten öffentlichen Wasserstofftankstelle in Hessen erfolgt
im Herbst 2006.
Mit der „Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Initiative Hessen“
besteht eine Plattform für die Konzeption und Durchführung
gemeinsamer Projekte und Maßnahmen, mit denen die vorhandenen Standortvorteile Hessens optimal genutzt werden
können. Die Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Initiative Hessen
wurde im Februar 2006 in die Initiative Kompetenznetze.de
des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie aufgenommen und damit entsprechend gewürdigt.
Zur besseren Vernetzung der in Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie tätigen Unternehmen und Organisationen
und zur Bündelung ihrer Kompetenzen wurde über die Aktionslinie hessen-umwelttech des hessischen Wirtschaftsministeriums
in Zusammenarbeit mit der „Wasserstoff- und BrennstoffzellenInitiative Hessen“ der „Kompetenzatlas Brennstoffzelle Hessen“
entwickelt, der nun in einer Neufassung vorliegt. Namhafte
Unternehmen, die sich mit Brennstoffzellen- und System-
Die vorhandene, ausbaufähige Wasserstoff-Infrastruktur im
Industriepark Frankfurt-Höchst – hier entstehen jährlich 30
Millionen Kubikmeter Wasserstoff als Nebenprodukt eines
chemischen Produktionsprozesses – bietet optimale Voraussetzungen für die Anwendung und Weiterentwicklung der
Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie in Hessen.
Die vorliegende Neufassung des „Kompetenzatlas Brennstoffzelle Hessen“ trägt zu einer weiteren intensiven Vernetzung
der Branche bei und dokumentiert international die Leistungsfähigkeit Hessens.
Dr. Alois Rhiel
Hessischer Minister für Wirtschaft, Verkehr und
Landesentwicklung
5
Foreword
Growing chances are increasingly projected for the future
development of the hydrogen and fuel cell technology. This
technology is of special importance not only for considerations of environmental protection and energy supply, but also
for reasons of economic policy. Its development worldwide
raises hopes for the reduction of energy consumption and of
emissions caused by public traffic and energy production. In a
medium and longterm perspective the hydrogen and fuel cell
technology will play an important role in the diversification of
our energy supply systems. Moreover, future markets for fuel
cells and hydrogen are expected as part of this development.
The first fuel cell systems have been introduced to the market
and have met the customers’ requirements. Especially for
portable fuel cells commercial applications already exist. As a
series of field tests, e.g. for combined heat and power generation, has shown fuel cells are already suited for stationary
applications. For mobile application in vehicles different
strategies are pursued. A field test cofinanced by the European
Union takes place at the Industrial Park Frankfurt-Höchst
and the first public hydrogen fueling station in Hessen will be
opened in fall 2006.
The revised Competence Atlas Fuel Cell Hessen has been
developed under the auspices of Aktionslinie hessen-umwelttech of the Hessian Ministry of Economics, Transport, Urban
and Regional Development and in cooperation with the
Hydrogen and Fuel Cell Initiative Hessen. The Atlas aims at
bundling and linking the competencies of Hessian organizations
and companies involved in the hydrogen and fuel cell technology. Wellknown companies active in the development of fuel
cells, system components as well as stationary and mobile
systems have their headquarters in Hessen. Some of these
companies manufacturing key components such as membrane
electrode, bipolar plates and catalysts for fuel cells already
established themselves in the international market. At the
same time there are excellent skills and capabilities for these
technologies in the universities und research facilities in
Hessen.
The hydrogen infrastructure already in place at the Industrial
Park Frankfurt-Höchst – where 30 million cubic meters of
hydrogen per year are produced as a by-product of a chemical
process – provides ideal conditions for the application and
further development of hydrogen and fuel cell technology in
Hessen.
Through the Hydrogen and Fuel Cell Initiative Hessen a platform for the planning and implementation of joint projects
and measures exists where the advantages of location of
Hessen can be ideally used. The Hydrogen and Fuel Cell
Initiative Hessen has been accepted to the Initiative
Kompetenznetze.de of the Federal Ministry of Economy and
Technology in February 2006 and its work was thus awarded.
The revised Competence Atlas Fuel Cell Hessen contributes
to more intensive networking within this industry and proves
the performance and capability of Hessen to the international
community.
Dr. Alois Rhiel
Minister of Economics, Transport, Urban and Regional
Development in Hessen
6
Wasserstoff- und
Brennstoffzellen-Initiative Hessen
Die Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Initiative
Hessen (H2BZ) besteht seit April 2002 als ein Zusammenschluss von Unternehmen, Hochschulen und
Institutionen. Die Initiative bildet damit ein Netzwerk von Kompetenzträgern der Wasserstoff- und
Brennstoffzellentechnologie. Neben der Vernetzung
der relevanten hessischen Akteure betreibt sie
Standort- und Technologiemarketing in diesem
Bereich.
Im Sinne der Vereinsziele betreibt die Initiative die
Förderung und Weiterentwicklung der insbesondere in Hessen und auch in anderen Ländern in
Wissenschaft, Wirtschaft und Institutionen vorhandenen Kompetenz auf dem Gebiet des Wasserstoffs
und verwandter Energieträger sowie auf dem Sektor
der Brennstoffzelle und anderer neuer Energiewandler.
Fortschritte hin zur wirtschaftlichen Realisierung
und Durchsetzung der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie am Markt bis zu ihrer breiten
Anwendung fördert die Initiative durch Unterstützung von Forschung, Vernetzung von Kompetenzen,
fachlichen Austausch sowie gegenseitigen Informations- und Technologietransfer. Das Identifizieren
von Entwicklungsbedarf und das Entwerfen von
integrierenden Entwicklungs- und Pilotprojekten
hat dabei besondere Bedeutung. Des weiteren wird
der Wissensverbreitung in Lehre und Ausbildung
sowie der Darstellung der Technologien in der
Öffentlichkeit breiter Raum eingeräumt. Mit ihren
Aktivitäten leistet die Initiative damit einen wichtigen
Beitrag zur Stärkung des Wirtschafts- und Wissenschaftsstandorts Hessen.
wird bei der Erfüllung ihrer Aufgaben vom hessischen Wirtschaftsministerium unterstützt. Sie ist
somit der zentrale Mittelpunkt des Kompetenznetzwerkes in Hessen. Die Initiative
ist der zentrale Ansprechpartner und Berater für
Fragen rund um das Thema Wasserstoff- und
Brennstoffzellentechnologie in Hessen
führt Informationen aus Politik, Wirtschaft,
Wissenschaft und Gesellschaft zu diesem
Thema zusammen
betreibt Technologiemarketing regional, national
und international im Kontext des Landes Hessen
initiiert und betreibt Technologietransfer auf
diesem Technologiefeld, z. B. durch die gezielte
Nutzung der Medien, Veranstaltungen usw.
fördert Unternehmen, die sich auf diesem
Gebiet betätigen.
Hessen wurde im Februar 2006 in die Initiative
Kompetenznetze.de des Bundesministeriums für
Wirtschaft und Technologie aufgenommen und
damit in ihrem Status, ihrem Leistungsprofil und
der Qualität der von ihr realisierten Maßnahmen
entsprechend gewürdigt.
Wasserstoff- und BrennstoffzellenInitiative Hessen e.V.
www.brennstoffzelle-hessen.de
www.wasserstoff-hessen.de
Netzwerk-Koordinator:
Dipl.-Ing. Alfred J. Stein
Telefon: +49 (0) 611/7 74 86 48
Fax: +49 (0) 611/77 45 86 48
E-Mail: [email protected]
Abraham-Lincoln-Straße 38-42
D-65189 Wiesbaden
77
Hydrogen and Fuel Cell
Initiative Hessen
The Hydrogen and Fuel Cell Initiative Hessen (H2BZ)
was established in April 2002 as a federation of
companies, universities and institutions. The Initiative
forms a network of companies with competencies in
hydrogen and fuel cell technology. Besides networking among important Hessian players the
Initiative conducts marketing for Hessen and promotes the hydrogen and fuel cell technology.
In keeping with its articles of association, the
Initiative works to promote and expand the competencies possessed by corporations, business
enterprises and scientific institutions in the areas of
hydrogen plus related energy sources, and fuel
cells together with other energy converters. These
activities are focused mainly on Hessen, but also
extend to other Federal States.
The Association supports all activities that help
hydrogen and fuel cell technology to achieve
greater economic viability, a sure footing in the
market and more widespread application. This it
does by research promotion, competence networking, knowledge management, mutual exchanges
of information and technology transfers. Important
features of this work are the definition of important
new projects and the drafting of integrative development and pilot projects. Broad scope is given to
disseminating knowledge through teaching and
training programmes and presenting the new technologies to a wider public. The activities of the
Initiative will also make a marked contribution to
strengthening the position of Hessen as an economic
and scientific region.
The Hydrogen and Fuel Cell Initiative Hessen is
supported by the Hessian Ministry of Economics,
Transport, Urban and Regional Development.
Thus the Initiative is the main center of the competence network in Hessen. The Initiative
is the central contact and adviser for questions
concerning hydrogen and fuel cell technologies
pools information from policy, economy, science
and society related to this technology
is doing technology marketing on a regional,
national and international level in the context of
Hessen
initiates and supports technology transfer for
this innovative technology, e.g. through the use
of media, seminars, events etc.
promotes companies active in the hydrogen
and fuel cell sector.
The Hydrogen and Fuel Cell Initiative Hessen has
been accepted to the Initiative Kompetenznetze.de
of the Federal Ministry of Economy and Technology
and was thus awarded for their status, performance and the quality of their accomplished work.
Wasserstoff- und BrennstoffzellenInitiative Hessen e.V.
www.brennstoffzelle-hessen.de
www.wasserstoff-hessen.de
Network-Coordinator:
Dipl.-Ing. Alfred J. Stein
Phone: +49 (0) 611/7 74 86 48
Fax: +49 (0) 611/77 45 86 48
E-mail: [email protected]
Abraham-Lincoln-Straße 38-42
D-65189 Wiesbaden
8
1
Einleitung
Die Entwicklung erneuerbarer Energien und neuer
effizienter Energieumwandlungs- und Antriebstechnologien ist mit die wichtigste Herausforderung und Zukunftsthema weltweit. Die Gründe
hierfür sind die steigenden Preise für Primär- und
Sekundärenergien (=Erdöl, Erdgas, Strom), die
begrenzte Verfügbarkeit fossiler Energieträger
sowie die Auswirkungen der Nutzung fossiler
Energieträger auf das globale Klima. Brennstoffzellen sind eine vielversprechende Querschnittstechnologie für die Strom-/Wärmeerzeugung sowie
für den Antrieb von Fahrzeugen aufgrund der
Tatsache, dass diese Technologie eine effizientere
Nutzung von Energieträgern ermöglicht und
Wasserstoff und erneuerbare Energien (z. B.
Biogas) als Energieträger eingesetzt werden können.
Die Brennstoffzellen-Technologie bietet einerseits
für eine Vielzahl von Industrien Chancen für die
Diversifikation, andererseits ergeben sich langfristig
auch Risiken durch die damit einhergehende
Substitution konventioneller Produkte und Produktionstechnologien. Komplette BrennstoffzellenSysteme werden zukünftig in erster Linie von Unternehmen der Branchen Kfz-Industrie, Maschinen-/
Anlagenbau (z. B. Energietechnik), Heiztechnik und
Elektrotechnik entwickelt und vermarktet werden.
Die Systemhersteller sind jedoch bei Entwicklung
und Produktion auf Zulieferer für Kernkomponenten
angewiesen. Nach heutigen Schätzungen wird die
Zulieferindustrie 50–65 % der gesamten Wertschöpfung von Systemen übernehmen. Wichtige
Zulieferindustrien sind insbesondere die Branchen
Chemie, Kunststoffe, Maschinen-/Anlagenbau und
Elektrotechnik.
Hessische Unternehmen zählen zu den führenden
Entwicklern von mobilen und stationären Brennstoffzellen-Systemen sowie von Kernkomponenten
(MEA, Katalysator, Bipolarplatte) für Hoch- und
Niedertemperatur-PEMFC. Ferner gehören hessische
Unternehmen zu den Weltmarktführern bei technischen Gasen und Wasserstoffanlagen. Insgesamt sind
mehr als vierzig Unternehmen und zehn Hochschulen und Forschungseinrichtungen in Hessen
bei der Entwicklung dieser Technologien und deren
Erprobung in Feldversuchen erfolgreich tätig.
Auch die Europäische Union und die Bundesregierung haben die Bedeutung dieser Querschnittstechnologie erkannt und beabsichtigen, deren Förderung in den kommenden Jahren zu forcieren,
wobei Unternehmen insbesondere auch bei der
Markteinführung unterstützt werden sollen. Damit
soll die Wettbewerbsfähigkeit der Industrie im
globalen Wettbewerb sichergestellt werden.
Die vorliegende dritte Auflage des „Kompetenzatlas
Brennstoffzelle Hessen“ gibt einen Überblick zu
Produkten und Märkten der Brennstoffzelle und
deren Förderung durch staatliche Programme.
Ferner werden übergreifend die Kompetenzschwerpunkte von Industrie und Wissenschaft in
Hessen bei dieser Zukunftstechnologie dargestellt.
Kernstück sind die detaillierten Beschreibungen
der Brennstoffzellen-Entwicklungen von vierzig
Unternehmen sowie zehn Hochschulen und
Forschungseinrichtungen aus Hessen. Der Kompetenzatlas soll dazu beitragen, die Kooperation
von Wirtschaft und Forschung voranzutreiben und
den Technologiestandort Hessen auch in diesem
Sektor international zu profilieren.
9
Introduction
The development of renewable energies and new
more efficient energy conversion and propulsion
technologies is an important challenge and future
topic worldwide. The reasons for this can be found
in the increasing costs for primary and secondary
energy (= crude oil, natural gas, electricity), the limited availability of fossil fuels as well as the effects
of the usage of fossil fuels on the global climate.
Fuel cells are a promising interdisciplinary technology for the production of electricity and heat as
well as for the propulsion of vehicles, because fuel
cells make possible the efficient usage of energy
sources and facilitate the employment of hydrogen
and renewable energies (e.g. biogas) as energy
sources.
The fuel cell technology offers chances for various
industries in terms of diversification, but in the
longterm includes also risks due to the substitution of
conventional products and production technologies.
In the future integrated fuel cell systems will be
developed and marketed primarily by companies
of the automotive, engineering (= power stations),
heating technology and electrical/electronic industry. However, the fuel cell system manufacturers
are dependent in their development and production
on key component suppliers. According to current
estimates 50–65% of the fuel cell system’s value
added will be generated by suppliers of components. Important suppliers are notably the chemical, plastic, engineering and plant construction industry as well as the electrical engineering industry.
Hessian companies are among the leading developers of mobile and stationary fuel cell systems as
well as of key components (e.g. MEA, catalyst,
bipolar plate) for high and low temperature
PEMFC. Furthermore, Hessian companies are
among the global market leaders for technical
gases and hydrogen facilities. Overall more than
forty companies and ten universities and research
institutes in Hessen are successfully committed to
developing and testing these technologies, e.g. in
field tests.
Both the European Union and the German Federal
Government identified the importance of this
interdisciplinary technology and intend to promote
its further development in the coming years; in this
regard companies will be supported particularly in
the phase of market introduction. This way the global competitiveness of the German and European
industry should be ensured.
The third edition of the Competence Atlas Fuel
Cell Hessen provides an overview of the products
and markets of the fuel cell and their promotion
through governmental programmes. Furthermore,
the competencies of industry and science in Hessen
in this future technology are presented at a glance.
The core of this Atlas are the detailed descriptions
of the fuel cell developments of forty companies
and ten universities and research institutes from
Hessen. The Competence Atlas Fuel Cell Hessen is
intended to facilitate the cooperation of the economic and scientific sector and to highlighting the
role of Hessen as an international technology site
within the fuel cell sector.
10
2
Brennstoffzelle:
Produkte und Märkte
Die Brennstoffzelle ist eine innovative Technologie,
die im Vergleich zu konventionellen Energieerzeugungs- und Antriebssystemen hinsichtlich Effizienz
und Umweltfreundlichkeit Vorteile bietet. Somit ist
die Brennstoffzelle eine Querschnittstechnologie
mit einem großen Marktpotenzial. Eine Vielzahl
von Anwendungen zeichnet sich ab, wobei sich
die Entwicklungen der Unternehmen weltweit auf
folgende Bereiche konzentrieren:
Die Reichweite fossiler Energieträger wie Erdöl, Erdgas und Kohle ist zum einen begrenzt, zum anderen
können die Primärenergien aufgrund der Wirkungsgrade der heutigen Umwandlungstechnologien nur
unvollständig genutzt werden. Schließlich beeinflussen die Emissionen aus der Verbrennung fossiler
Energieträger zunehmend das globale Klima. Vor
diesem Hintergrund werden weltweit neue Energieträger (z. B. Sonne, Biomasse) untersucht und effizientere Technologien für die Strom- und Wärmeerzeugung sowie für Antriebe von Fahrzeugen entwickelt, um die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern zu reduzieren und deren Reichweite zu verlängern.
Mobile Anwendungen
Brennstoffzelle als Antrieb in Fahrzeugen
(Substitut für Verbrennungsmotor)
Brennstoffzelle als Stromerzeuger (Substitut
bzw. Ergänzung der Batterie aufgrund des zunehmenden Stromverbrauchs von Fahrzeugen)
Fortsetzung Seite 12
Brennstoffzellen-Systeme: Module und Kernkomponenten
Fuel cell systems: Modules and key components
Stack Stack
Elektromotor Electrical motor
• Technologie (MCFC, PEMFC, SOFC etc.)
Technology (MCFC, PEMFC, SOFC etc.)
• PEMFC: Niedrig-/Hochtemperaturtechnologie;
Membran, MEA; Katalysator; Bipolarplatte
PEMFC: Low, high temperature technology;
membrane, MEA; catalyst; bipolar plate
• Induktionsmotor
Induction motor
• Permanentmagnetmotor
Permanent magnet motor
• Reluktanzmotor
Switch reluctance motor
Peripherie Balance of plant
• Leistungselektronik: Wechsel-, Umrichter, Speicher
Power electronics: Converter, inverter, energy storage
• Wassermanagement
Water management
• Luftversorgung: Verdichter etc.
Air management: Compressor etc.
• Kühlung: Mobile Anwendung
Cooling: Mobile application
Treib-, Brennstoffe Fuels
• Typen: Wasserstoff, Erdgas, Biogas,
Benzin etc.
Types of fuels: Hydrogen, natural
gas, biogas, refined gasoline etc.
• Infrastruktur
Infrastructure
• Speicherung
On-board storage
Stack
Stack
Gaserzeuger Fuel processor
Systeme
Systems
Mobil
Mobile
Stationär
Stationary
Portabel
Portable
Module
Modules
Peripherie
Balance of plant
Elektromotor
Electrical motor
Treib-/Brennstoffe
Fuels
Produktionstechnik
Production technology
• On-board reformer
On-board reformer
• Stationäre Anlagen
Stationary plants
• Interne Reformierung (MCFC, SOFC)
Internal reforming (MCFC, SOFC)
Produktionstechnik Production technology
• Produktionstechniken für Komponenten, Module:
Portable Systeme (Miniaturisierung); Membran, MEA,
Bipolarplatte etc.
Gaserzeuger
Fuel processor
Production technologies for components,
modules: Portable systems (miniaturization);
membrane, MEA, bipolar plate etc.
• Serienfertigung: Stack, Elektromotor
etc.
Serial production: Stack, electrical
motor etc.
11
Fuel cell:
Products and markets
The reserves of fossil primary energy sources such
as oil, natural gas and coal are limited and, in addition, the energy content of these resources is only
partially used due to the limited efficiency of the
currently employed energy conversion technologies. Also emissions from the combustion of these
fossil fuels are increasingly influencing the global
climate. New primary energy sources (e.g. sun,
biomass) are hence investigated worldwide and
more efficient technologies for electricity generation as well as for drive trains of vehicles are developed in order to reduce the dependence on fossil
fuels and also to extend their availability.
Stationary applications
Fuel cell for home energy, i.e. power and heat
generation (substitute for conventional electricity supply and heating technology)
Fuel cell for decentralized power generation
or combined heat and power generation
Fuel cell for UPS – uninterruptible power supply
(substitute for lead batteries etc.)
The fuel cell is an innovative technology offering advantages in terms of efficiency and emissions when
compared to conventional power generation and
drive train systems. Hence, the fuel cell is an interdisciplinary technology with a huge market potential. Numerous applications for the fuel cell are
possible; the product developments of the companies worldwide, however, are focusing on the
following areas:
A commercial fuel cell system consists of the modules
fuel cell stack, balance of plant, electrical motor
(for drive train applications) and fuel processor. For
these systems an adequate infrastructure for fuels
is required, especially in case of the mobile applications; on top of that it is also necessary to have
the production technologies available for the different modules and components.
Mobile applications
Fuel cell for drive train in vehicles (substitute
for internal combustion engine)
Fuel cell for power generation (APU – auxiliary
power unit)
Portable applications
Fuel cell for energy generation for various uses
(substitute for battery of mobile phone, for
portable generators etc.)
The future success of fuel cell systems in the market
considerably depends on the development of
modules, components and production technologies that will lead to the creation of a fuel cell
system competitive in terms of performance, quality
and costs. Currently shortcomings in the development of core components and modules can be
observed and further developments are hence
necessary.
Continuation on page 13
12
2
Stationäre Anwendungen
Brennstoffzelle zur Hausversorgung mit Strom
und Wärme (Substitut für konventionelle
Stromversorgung und Heiztechnik)
Brennstoffzelle zur dezentralen Strom- bzw.
Strom-/Wärmeerzeugung
Brennstoffzelle für USV – unterbrechungsfreie
Stromversorgung (Substitut für Bleibatterien
etc.)
Portable Anwendungen
Brennstoffzelle als Energieerzeuger für verschiedene Anwendungen (Substitut für Batterie
im Mobiltelefon, für Generatoren etc.)
Ein marktfähiges Brennstoffzellen-System setzt sich
aus den Modulen Brennstoffzelle, Peripherie, Elektromotor (bei Antrieben) und Gaserzeuger zusammen.
Dazu ist, insbesondere bei mobilen Anwendungen,
eine adäquate Infrastruktur für Treib- bzw. Brennstoffe erforderlich. Nicht zuletzt besteht die Notwendigkeit, entsprechende Produktionstechniken
für die Module und Komponenten verfügbar zu
haben.
Der künftige Markterfolg von BrennstoffzellenSystemen ist wesentlich davon abhängig, ob es gelingen wird, Module, Komponenten und Produktionstechniken zu entwickeln, die eine Wettbewerbsfähigkeit des Systems in Hinsicht auf Eigenschaften,
Qualität und Kosten ermöglichen. Hier bestehen
heute bei vielen Kernkomponenten und Modulen
noch Defizite und Entwicklungsbedarf.
Der Weltmarkt für Brennstoffzellen-Systeme ist bislang klein, in erster Linie aufgrund der hohen Kosten
bzw. Preise, aber auch deswegen, weil das Leistungsprofil (z. B. Lebensdauer, Kaltstarteigenschaften)
nicht den Anforderungen der Kunden entspricht.
Brennstoffzellen werden heute im wesentlichen nur
dann eingesetzt, wenn die Produkte entweder subventioniert werden oder aber aufgrund der Alleinstellungsmerkmale die hohen Kosten auf den
Kunden überwälzt werden können. In den USA und
Japan gab und gibt es Subventionsprogramme für
die stationäre Anwendung von Brennstoffzellen. Aufgrund der Alleinstellungsmerkmale wird die Brennstoffzelle heute in der Raumfahrt für die Energieerzeugung in Raumschiffen eingesetzt sowie bei der
Marine als Antriebssystem von U-Booten. Ferner
wurden und werden für portable Anwendungen
Produkte (z. B. Generatoren) entwickelt und in unterschiedlichen Märkten abgesetzt. Deutsche Unternehmen gehören bei der Entwicklung und Vermarktung dieser Produkte zu den Vorreitern. Darüber
hinaus werden weltweit Feldversuche mit Brennstoffzellen-Systemen für stationäre und – insbesondere in
Japan und den USA – mobile Anwendungen durchgeführt.
Das theoretische Marktpotenzial für Brennstoffzellen-Systeme liegt bei etwa 250 Mrd. EUR pro Jahr,
unter der Annahme, dass die Brennstoffzelle weltweit als Antrieb im Pkw, für die Stromerzeugung
sowie als Substitut für Batterien eingesetzt wird.
Selbst langfristig wird die Brennstoffzelle die heutigen
13
The global market for fuel cell systems is currently
small, which is mainly caused by the high costs, i.e.
prices, but also due to the fact that the performance
profile (e.g. life time, cold start of fuel cell vehicles)
does not meet the customers’ requirements. Today
fuel cells are commercially used only when the sale
of the products is subsidized or when the high
costs are borne by the customers due to the USP –
unique selling proposition. In the USA and Japan
there are governmental programs subsidizing stationary applications of fuel cells. Due to its USPs
fuel cells are used today in the aerospace industry
for power generation in spacecrafts as well as by the
marine for drive trains of submarines. Moreover, for
portable applications various products (e.g. generators) were developed respectively are in the
development pipeline and are merchandized in
different markets. German companies are among
the frontrunners in terms of development and marketing of these products. Furthermore, there are
worldwide field tests with fuel cell systems for
stationary and – especially in Japan and the USA –
for mobile applications.
Theoretically the market potential for fuel cell
systems amounts to approx. 250 bill. EUR per year,
assuming that fuel cells would substitute drive
trains of passenger vehicles, power generation
plants and batteries worldwide. Even in the long
term, however, fuel cells will not substitute current
technologies completely. Chances and challenges
for the fuel cell industry are the development of
new applications and markets in addition to the
substitution markets where the USPs of the fuel
cell will create a value for the customer.
Major markets for fuel cells in the short- and midterm will be portable and stationary applications,
which is amongst others due to the fact that the
specific target costs (EUR/kW) for these applications are tenfold higher compared to mobile applications. The market introduction of fuel cells for
the drive train of passenger vehicles will take place
between 2010 and 2020, since – related to costs and
performance – automotive has the most challenging
requirements.
Fuel cell development is executed primarily by
companies in Europe, Japan and North America.
Companies involved in these developments are on
the one hand specialized fuel cell companies
(= start-up companies) and on the other hand established companies from the industrial sectors
mineral oil, chemicals, automotive, mechanical and
plant engineering, heating technology and electrical
engineering. Hessian companies are among the
leading developers in the areas of mobile and stationary fuel cell systems as well as for key components (e.g. membrane, MEA, bipolar plate for
PEMFC).
The most important future markets and users for
fuel cells are the automotive, engineering (for power
stations) and heating technology industry.
The most important industries in Germany in terms
of employment are the automotive and engineering
sector.
14
2
Technologien jedoch nicht vollständig substituieren
können. Auf der anderen Seite besteht für die
Brennstoffzellen-Industrie die Chance und Herausforderung darin, neben diesen Substitutionsmärkten
neue Anwendungen und Märkte zu entwickeln, bei
denen die Alleinstellungsmerkmale einen Kundennutzen schaffen.
Die Brennstoffzelle wird entlang der Zeitachse
zunächst bei portablen und stationären Produkten
erfolgreich sein, auch, weil bei diesen Anwendungen
die spezifischen Zielkosten (EUR/kW) um mindestens
Faktor 10 über den Vergleichswerten für mobile
Anwendungen liegen. Die breite Markteinführung
bei mobilen Anwendungen wird erst nach 2010
erfolgen, da hier bezüglich Kosten und Leistungsprofil die höchsten Anforderungen bestehen.
Die Entwicklung der Brennstoffzelle wird weltweit
vor allem von Unternehmen in Europa, Japan und
Nordamerika vorangetrieben. Neben spezialisierten, teilweise börsennotierten BrennstoffzellenUnternehmen sind insbesondere Unternehmen aus
den Branchen Mineralöl, Chemie, Kfz-Industrie,
Maschinen- und Anlagenbau, Heiztechnik und
Elektrotechnik tätig. Hessische Unternehmen zählen
zu den führenden Entwicklern von Systemen für
mobile und stationäre Anwendungen und haben
eine maßgebende Rolle bei der Entwicklung von
Kernkomponenten (z. B. Membran, MEA, Bipolarplatte für PEMFC).
Marktseitig bedeutendste Anwenderbranchen für
die Brennstoffzelle sind die Kfz-Industrie, der
Kraftwerksbau (Maschinen-/Anlagenbau) und die
Heiztechnik, wobei die Kfz-Industrie zusammen mit
dem Maschinen-/Anlagenbau wichtigster Arbeitgeber in Deutschland ist.
Die Brennstoffzelle bedeutet für Unternehmen aus
einer Vielzahl von Branchen Chancen für neue Geschäfte, langfristig aber auch Risiken durch die
Substitution heutiger Produkte.
Die Entwicklung und Vermarktung von Brennstoffzellen-Systemen wird vor allem ein Geschäftsfeld
für Unternehmen aus Kfz-Industrie, Kraftwerksbau,
Heiztechnik und Batterieindustrie sein. Module und
Komponenten werden insbesondere von Unternehmen der Branchen Maschinen-/Anlagenbau,
Elektrotechnik, Chemie und Kunststoffe entwickelt
und an die Systemhersteller geliefert werden. Der
Brennstoffzellen-Markt ist für diese Zulieferindustrien
attraktiv, da aus heutiger Sicht davon auszugehen
ist, dass die Systemhersteller die Module Stack,
Peripherie und Gaserzeuger teilweise oder komplett von Zulieferern beziehen werden. Aufgrund
der Kostenstrukturen von Brennstoffzellen-Systemen
(soweit heute verfügbar) ist zu erwarten, dass die
Zulieferteile 50–65% der Gesamtkosten der
Systeme ausmachen werden.
15
On the one hand the fuel cell offers companies
from various industries chances for new business,
on the other hand there are also risks in the long
term, due to the substitution of conventional products.
The development and commercialization of fuel
cell systems will be a business mainly for companies
from the sectors automotive, engineering (power
stations), heating technology and battery industry.
chemicals and plastics. The fuel cell market is
attractive for these industries because it can be
expected that the system suppliers will source the
modules fuel cell stack, balance of plant and fuel
processor partly or completely. Based on the current
estimates and calculations of the cost structure of
fuel cell systems and their modules it can be
assumed that the sourcing volume of the system
suppliers will amount to 50 – 65% of the total
system costs.
Modules and components of fuel cells are primarily
developed by companies from the sectors mechanical and plant engineering, electrical engineering,
Kostenstruktur Brennstoffzellen-Systeme, Fertigung durch Systemhersteller/Zulieferer
Cost structure of fuel cell systems, manufacturing by system/component suppliers
Stationäre Systeme
Stationary systems
Peripherie
Balance
of plant
Gaserzeuger
Fuel
processor
29 %
34 %
33 %
33 %
Fertigung durch Systemhersteller
Manufacturing by system suppliers
Mobile Systeme
Mobile systems
Stack
Stack
Peripherie
Balance
of plant
Gaserzeuger
Fuel
processor
25 %
25 %
25 %
Stack
Stack
25 %
Elektromotor
Electrical
motor
Fertigung durch Zulieferer
Manufacturing by component suppliers
16
3
Kompetenzschwerpunkte
in Hessen
Die Wirtschaft in Hessen ist geprägt durch einen
starken Dienstleistungs- und Industriesektor.
Wichtige Branchen im Dienstleistungssektor sind
das Kredit- und Versicherungsgewerbe. Ferner
haben zahlreiche ausländische Unternehmen ihre
Hauptverwaltung für Deutschland in Hessen, und
wichtige Industrieverbände der Chemie, Elektrotechnik und des Maschinen-/Anlagenbaus haben
ihren Sitz in Frankfurt.
Die gemessen am Umsatz fünf wichtigsten
Industriebranchen in Hessen sind Chemie/Pharma,
gefolgt von der Kfz-Industrie, der Elektrotechnik, dem
Maschinen-/Anlagenbau sowie der Metallerzeugung und -verarbeitung. Weltbekannte Unternehmen genauso wie eine Vielzahl klein- und mittelständischer Firmen dieser Branchen aus dem Inund Ausland sind in Hessen tätig. Hessen ist
sowohl Fertigungsstandort für diese Industrien als
auch, und dies in zunehmendem Maße, Forschungsund Entwicklungsstandort.
Die Entwicklung der Brennstoffzelle wird in Hessen
von Unternehmen aus einer Vielzahl von Branchen
sowie von Fachhochschulen, Universitäten und
Forschungseinrichtungen vorangetrieben. Insgesamt
sind gut 40 Unternehmen sowie mehr als 10
Hochschulen und Institutionen hier aktiv. Deren
Schwerpunkte lassen sich wie folgt charakterisieren:
Treib-, Brennstoffe
Unternehmen aus Hessen sind Weltmarktführer im Bereich Technische Gase (Wasserstoff, Stickstoff etc.) und haben Lösungen für
Speicherung und Infrastruktur von Wasserstoff
entwickelt.
Stack-Komponenten
Hessische Unternehmen zählen weltweit zu
den führenden Entwicklern von Komponenten
(MEA, Membran, Katalysator, Bipolarplatte)
für Hoch- und Niedertemperatur-PEM-Brennstoffzellen.
Stack
Von verschiedenen Unternehmen werden Anstrengungen unternommen, in Hessen eine
Serienfertigung für Stacks aufzubauen.
Peripherie
Der Erfolg der Brennstoffzelle hängt ganz
wesentlich von der Verfügbarkeit der einzelnen
Peripherie-Komponenten ab. Hierzu liegen in
Hessen Entwicklungen in den Bereichen Um-/
Wechselrichter, Sensoren, Kühlsysteme und
Wärmetauscher sowie Treibstoffleitungen und
-systeme vor.
17
Fuel cell competencies
in Hessen
The Hessian economy is characterized by strong service and industry sectors. The most important service
sectors are financial services and insurances. Furthermore, numerous headquarters of foreign companies
are located in Hessen and important industry associations like chemical, electrical engineering and
mechanical and plant engineering are based in
Frankfurt.
The leading industrial sectors in Hessen in terms
of sales revenues are top-down chemicals/pharmaceuticals, automotive, electrical engineering,
mechanical and plant engineering and metal production. Global players as well as numerous small
and medium-sized companies active in these industry
sectors are located in Hessen. Hessen is not only
the manufacturing site for these companies, but
increasingly also the location for their research and
development activities.
The development of fuel cells in Hessen is executed
by companies from various industrial sectors as well
as by universities and research institutes. Altogether
more than forty companies and ten universities are
involved in fuel cell development. The focus of their
activities is as follows:
Fuels
Companies from Hessen are the global leaders in the industrial gases business (hydrogen,
nitrogen etc.) and have developed solutions
for storage and infrastructure of hydrogen for
fuel cell applications.
Stack components
Hessian companies belong to the leading
developers of components (MEA, membrane,
catalyst, bipolar plate) for high and low temperature PEMFC.
Fuel cell stack
Various companies intend to establish a serial
production for stacks in Hessen.
Balance of plant
The commercial use of fuel cells depends considerably on the availability of suitable balance
of plant components. Hessian companies are
developing key components such as inverters
and converters, sensors, cooling systems and
heat exchangers as well as fuel pipes and
systems.
18
3
Stationäre und mobile Systeme
Große, weltbekannte Unternehmen der Heiztechnik in Hessen sind dabei, die Brennstoffzelle für die Hausversorgung mit Strom und
Wärme zu entwickeln. Der Kfz-Hersteller Opel
ist verantwortlich für die Entwicklung des Gesamtsystems und die Erprobung von Brennstoffzellen-Pkw innerhalb des Konzerns General
Motors.
Feldversuche
Feldversuche werden in Hessen derzeit von
Energieversorgern vor allem mit stationären
Anlagen für die Hausversorgung bzw. dezentrale Energieversorgung durchgeführt. Ferner ist
Hessen einer der wenigen europäischen Standorte mit Feldversuchen für mobile Anwendungen. Im Rahmen des von der EU geförderten
Projektes „Zero Regio“ wird in den nächsten
Jahren im Rhein-Main-Gebiet (und parallel
dazu in der Region Lombardei) eine Wasserstoffinfrastruktur aufgebaut, und Flottentests
mit Brennstoffzellen-Fahrzeugen werden durchgeführt.
Industrie und Wissenschaft in Hessen verfügen
somit über umfangreiches und wettbewerbsfähiges
Know-how in verschiedenen Kerngebieten der
Brennstoffzellen-Technologie.
19
Stationary and mobile systems
Well-known heating technology companies in
Hessen are developing fuel cells for home
energy for power and heat generation. Within
the General Motors group the automotive
company Opel is responsible for the development of the complete system and subsequent
vehicle tests of fuel cell vehicles.
Field tests
Field tests are currently executed in Hessen
by electric utilities with stationary fuel cell
plants for home energy and decentralized
power generation. Furthermore, Hessen is one
of the few locations in Europe where field
tests with fuel cell vehicles are executed.
Within the project “Zero Regio” which is subsidized by the European Union an infrastructure system for hydrogen will be developed in
the Rhine/Main area (and also in the region
Lombardy) and fleet tests with fuel cell vehicles will be carried out.
The industry and science sectors in Hessen hence
have broad and competitive know-how in various
key areas of the fuel cell technology.
20
4
Förderprogramme
Die Entwicklung von Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Technologien wird derzeit von der Europäischen Union mit etwa 150 Mio. EUR pro Jahr
unterstützt. In der EU wurden und werden innerhalb
des 6. Rahmenprogramms im Zeitraum 2002–2006
Projekte in den Bereichen Wasserstoff (Produktion,
Speicherung, Nutzung, Sicherheit etc.) und Brennstoffzelle (Technologien, Anwendungen, Materialien)
gefördert. Zahlreiche deutsche Unternehmen waren
und sind in diese Projekte involviert.
Ziel der EU ist die zukünftige Forcierung der Förderung von Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Technologien und die Verdopplung des Gesamtbudgets
im 7. Rahmenprogramm (Laufzeit 2007–2013). Die
Förderung soll eine enge Verzahnung von FuE und
Demonstrationsvorhaben gewährleisten. Im einzelnen soll sich die Förderung auf die Themen
Brennstoffzellen-Entwicklung,
Wasserstoffproduktion, -versorgung,
Leuchtturmprojekte (Großprojekte mit dem
Fokus auf der Entwicklung marktreifer Produkte),
Vorbereitung der Markteinführung
konzentrieren.
In Deutschland wird die Forschung und Entwicklung
im Bereich der Wasserstoff- und BrennstoffzellenTechnologie von Bund und Ländern jährlich mit bisher etwa 20 Mio. EUR zusätzlich gefördert. Auf
Bundesebene ist die Förderung in das 5. Energieforschungsprogramm des Bundesministeriums für
Wirtschaft und Technologie eingebettet.
Die Bundesregierung misst der Entwicklung der
Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Technologie eine
besondere Bedeutung zu und hat dazu im Regierungsprogramm von 2005 ein Innovationsprogramm
für Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Technologie
geplant.
Im März 2006 wurde angekündigt, in den kommenden zehn Jahren zusätzliche 500 Mio. EUR für das
Themengebiet Wasserstoff/ Brennstoffzelle zur Verfügung zu stellen. Ferner wurde beim Energiegipfel
der Bundesregierung im April 2006 festgestellt,
dass Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Technologie
wichtig sind als mögliche Elemente einer modernen
Strom- und Wärmeversorgung sowie im Verkehrsbereich. Die Inhalte des Innovationsprogramms
Wasserstoff-/Brennstoffzellen-Technologie sollen
2006 vom „Strategierat Wasserstoff-Brennstoffzellen“, den beteiligten Ministerien, der Industrie und
der Wissenschaft vereinbart werden.
Im Rahmen der Energieförderung in Hessen können
Projekte gefördert werden, die Entwicklung, Demonstration und Anwendung stationärer Systeme
der Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Technologie
zum Inhalt haben.
Die Interessen der Brennstoffzellen-Industrie werden
in Deutschland von einer Reihe von Initiativen und
Verbänden vertreten. Zur Bündelung dieser
Interessen wurde im Jahr 2005 das BZB –
Brennstoffzellen-Bündnis Deutschland gegründet.
Das Bündnis hat sich unter anderem zum Ziel
gesetzt, Markteinführungsinstrumente gemeinsam
mit der Politik zu entwickeln, um die Position der
deutschen Brennstoffzellen-Industrie im weltweiten
Wettbewerb zu sichern. In Hessen agiert die
Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Initiative (H2BZ)
Hessen seit 2002 als Netzwerk von Kompetenzträgern der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie. Die Initiative fördet hier durch Unterstützung
von Forschung, Vernetzung von Kompetenzen,
Informations- und Technologietransfer sowie
Standort- und Technologiemarketing.
21
Public funds
The development of hydrogen and fuel cell technology is funded by the European Union with
approx. 150 mill. EUR per year. Between 2002 and
2006 R&D projects in the areas of hydrogen (production, storage, infrastructure, safety etc.) and
fuel cells (fuel cell technologies, applications,
materials etc.) have been sponsored as part of the
6. Framework Programme of the EU. Numerous
companies from Germany have been involved in
these projects.
The goal of the EU is to expand the funding of
hydrogen and fuel cell technology in the future and
to double the budget for these technologies within
the 7. Framework Programme (period 2007–2013).
The intention of the EU is to integrate R&D and
field test projects in the future. In more detail, the
funding will focus on the topics
fuel cell development
hydrogen production and supply
lighthouse demonstration projects (large-scale
projects focusing on the development of market maturity)
market framework preparatory activities.
In Germany research and development of hydrogen and fuel cell technology is funded by the
German government as well as the federal states
with approx. 20 mill. EUR per year. The federal
government is supporting this technology within the
framework of the 5. Energy Research Programme, a
programme directed by the Federal Ministry of
Economy and Technology.
The further development of the hydrogen and fuel
cell technology is of special interest to the German
government. In this regard, an innovation programme
for hydrogen and fuel cell technology was planned
in the government programme in 2005. In March
2006 the government announced that it would
make available additional 500 mill. EUR for hydrogen and fuel cell development for the next ten
years. Furthermore, at the government’s energy
summit meeting in April 2006 it was concluded
amongst others that the hydrogen and fuel cell
technology are part of a modern power and heat
supply as well as traffic system. The content of the
innovation programme “hydrogen and fuel cell
technology“ will be formulated by the “Strategy
Council Hydrogen Fuel Cells”, the participating
ministries, the industrial sector and the scientific
community in 2006.
Within the framework of the sponsoring programmes
in Hessen it is possible to fund projects concerned
with development, demonstration and application
of stationary hydrogen and fuel cell technology.
The interests of the fuel cell industry in Germany
are represented by numerous initiatives and associations. To bundle these interests the BZB –
Brennstoffzellen-Bündnis Deutschland (fuel cell
alliance Germany) was founded in 2005. The goal of
the alliance is, amongst others, to develop together
with the government suitable instruments and
frameworks for supporting the market introduction
of fuel cells. The German industry needs suitable
framework conditions in order to be able to maintain
its competitive position in this technology. In Hessen
the Hydrogen and Fuel Cell Initiative (H2BZ) Hessen
was established 2002 as a network in the field of
hydrogen and fuell cell technology. The Initiative
gives support for research, networking, information
and technology transfer and conducts marketing
measures.
22
5
Kompetenzmatrix
Im vorliegendem Kapitel sind die Aktivitäten von
hessischen Unternehmen, Hochschulen und Institutionen im Bereich Brennstoffzelle beschrieben. In
Kapitel 6 findet sich eine detaillierte Vorstellung der
einzelnen Unternehmen, und in Kapitel 7 sind die
Aktivitäten von Hochschulen und Institutionen dargestellt.
In den Kompetenzatlas wurden Unternehmen, Hochschulen und Institutionen aufgenommen, die entlang der Wertschöpfungskette der BrennstoffzellenTechnologie Forschung und Entwicklung betreiben,
Feldversuche mit Brennstoffzellen-Systemen durchführen oder Dienstleistungen in diesem Bereich anbieten. Der Kompetenzatlas berücksichtigt Unternehmen, Hochschulen und Institutionen, deren
Brennstoffzellenentwicklungen öffentlich bekannt
sind bzw. der Öffentlichkeit bekannt gemacht werden sollen. Darüber hinaus gibt es Unternehmen
und auch Hochschulen und Institutionen, die eine
Veröffentlichung ihrer Aktivitäten aus Wettbewerbsgründen oder anderen Gründen derzeit nicht
wünschen.
Voraussetzung für die Aufnahme in den Kompetenzatlas war die Durchführung konkreter Entwicklungen
im Bereich Brennstoffzelle. Unternehmen, die das
Potenzial für Entwicklungen haben, aber bisher nur
eine „Beobachterrolle“ einnehmen, wurden nicht
berücksichtigt.
Unternehmen aus dem Finanzsektor (z. B. VentureCapital-Firmen) wurden nicht in den Kompetenzatlas
aufgenommen. Hessen ist das Finanzzentrum
Deutschlands, und somit haben hier auch führende
Venture-Capital-Unternehmen ihren Standort.
Allerdings würde eine Berücksichtigung sämtlicher
VC-Unternehmen, für die die Brennstoffzellen-Technologie von Interesse ist, den Rahmen dieser
Publikation sprengen. Ebenfalls unberücksichtigt
blieben Verbände und Initiativen der Brennstoffzellen-Industrie, die eine nationale Interessensvertretung zum Ziel haben.
23
Competence matrix
This chapter describes the fuel cell activities of the
companies, universities and research institutes in
Hessen at a glance. Chapter 6 provides a detailed
description of the various companies and their
development portfolio and in chapter 7 the activities
of universities and research institutes are presented.
The condition for companies to be listed in the
competence atlas was that concrete research and
development work on fuel cells is carried out. Hence,
neither companies with the potential to develop
fuel cells nor companies having fuel cells on their
“radar screen” were listed.
The competence atlas covers companies, universities
and research institutes that have research and
development activities in the fuel cell value chain
or execute field tests with fuel cell systems or offer
services in this area. The atlas contains companies,
universities and research institutes that are interested
in keeping their fuel cell activities open to the
public. Some companies and also a few universities/research institutes do not want to publish their
fuel cell developments for competitive or other
reasons.
The atlas does not include companies from the
financial sector (e.g. venture capital companies).
Hessen is Germany’s financial centre, and therefore,
leading venture capital companies are located
there. However, to list all venture capital companies
that might be interested in investments in the
hydrogen and fuel cell sector would go beyond the
scope of this publication. Finally, the atlas also
does not contain associations and initiatives of the
fuel cell industry if these institutions are representing
the national industry.
24
5.1
Unternehmen Companies
•
•
Cardec GmbH
DuPont de Nemours
(Deutschland) GmbH
•
•
34
•
36
38
•
E.ON Mitte Wärme GmbH
EDAG Engineering + Design AG
•
Elektronik Entwicklungs
Gesellschaft mbH
•
•
Fluent Deutschland GmbH
•
•
•
•
•
•
•
•
•
42
•
•
•
•
•
40
44
46
Fraport AG
Airpot Services Worldwide
•
•
•
•
GHR Hochdruck Reduziertechnik GmbH
•
HEAG Südhessische Energie AG/
NATURpur Energie AG
•
•
•
•
•
•
•
•
48
•
50
•
•
•
•
•
52
54
•
56
•
hessenENERGIE GmbH
•
Honda R&D Europe (Deutschland) GmbH
IKS Photovoltaik
Kunsch & Schröder GbR
•
•
ELT Elektrolyse Technik GmbH
Seite Page
32
•
Becker Technologies GmbH
IBR Ingenieurbüro Redlich und Partner GmbH
Beratende Ingenieure für Elektrotechnik
Aus-/Weiterbildung
Education/training
28
30
•
BBT Thermotechnik GmbH
Hüttenberger Produktionstechnik
Martin GmbH
Beratung, Normung
Consulting, standardization
FuE R&D
•
•
AKG GmbH & Co. KG
Gaskatel GmbH
Produktionstechnik, Teststände
Production and test technology
•
Mobil Mobile
•
Stationär Stationary
•
Portabel Portable
•
APU APU
•
Dienstleistungen
Services
Feldversuche
Field tests
Mobil
Mobile
Antrieb Drive train
•
Systeme Systems
Stationär
Stationary
Industrie Industry
Stack Stack
Adam Opel GmbH
Stack-Komponenten
Stack components
Unternehmen
Companies
Komponenten, Module
Components, modules
Hausenergie, USV
Home energy, UPS
Kompetenzen
Competencies
•
•
•
58
•
•
60
•
62
•
•
•
64
•
66
25
•
68
•
•
Saia-Burgess Dreieich
GmbH & Co. KG
•
•
•
•
•
•
•
•
•
72
•
•
•
Rittal GmbH & Co. KG
74
•
76
•
•
78
•
•
80
•
82
•
SERTO jacob GmbH
84
•
SGL CARBON AG
86
•
SMA Technologie AG
SolviCore GmbH & Co. KG
•
Ticona GmbH
•
88
•
•
•
•
•
•
•
•
•
90
92
•
TÜV Technische Überwachung Hessen GmbH
•
•
•
ÜWG GmbH
•
•
Umicore AG & Co. KG
•
Veritas AG
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Voigt & Haeffner GmbH
•
94
96
98
VARIAN Deutschland GmbH
Viessmann Werke
GmbH & Co. KG
Seite Page
Aus-/Weiterbildung
Education/training
Beratung, Normung
Mobil Mobile
•
•
Schunk Kohlenstofftechnik GmbH
Portabel Portable
APU APU
•
70
•
MessKonzept GmbH
Wagner Mess- und Regeltechnik GmbH
•
•
MAGNUM Automatisierungstechnik GmbH
PEMEAS GmbH
Dienstleistungen
Services
Feldversuche
Field tests
Mobil
Mobile
Antrieb Drive train
Stationär
Stationary
FuE R&D
Systeme Systems
Industrie Industry
•
Linde AG
•
Stack Stack
Infraserv GmbH & Co.
Höchst KG
Stack-Komponenten
Stack components
Unternehmen
Companies
Komponenten, Module
Components, modules
Hausenergie, USV
Home energy, UPS
Kompetenzen
Competencies
•
100
•
•
104
•
•
102
•
106
•
108
26
5.2
Hochschulen, Institutionen
Seite Page
•
112
•
•
114
•
•
•
116
•
•
Mobil Mobile
•
•
Hochschule Darmstadt,
Fachbereich Elektrotechnik
Institut für Solare
Energieversorgungstechnik (ISET) e.V.
•
•
•
•
•
•
Institut Wohnen und Umwelt GmbH
Karl-Winnacker-Institut
der DECHEMA e.V.
Materials Valley e.V.
118
120
•
•
•
Technische Universität Darmstadt, Fachbereich
Elektrotechnik und Informationstechnik,
Fachgebiet Regenerative Energien
Technische Universität Darmstadt,
Fachbereich Materialwissenschaft,
Fachgebiet Erneuerbare Energien
•
•
Staatliche Materialprüfungsanstalt Darmstadt,
Fachgebiet und Institut für Werkstoffkunde
Fachbereich Maschinenbau,
Fachgebiet Strukturmechanik
Beratung, Normung
Portabel Portable
APU APU
Dienstleistungen
Services
Feldversuche
Field tests
Mobil
Mobile
Antrieb Drive train
Industrie Industry
Stationär
Stationary
FuE R&D
Systeme Systems
Aus-/Weiterbildung
Education/training
•
•
Stack Stack
Fachhochschule Wiesbaden,
Fachbereich Physikalische Technik
Stack-Komponenten
Stack components
Hochschulen, Institutionen
Komponenten, Module
Components, modules
Hausenergie, USV
Home energy, UPS
Kompetenzen
Competencies
•
•
•
•
•
122
124
•
•
126
•
•
128
•
•
130
27
6
Unternehmensportraits
Company profiles
28
Adam Opel GmbH
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Anzahl Mitarbeiter I Employees
Gründungsjahr I Foundation
Adam Opel GmbH
D - 65423 Rüsselsheim
Abigail Katona
+49 (0) 6142 / 7-74805
+49 (0) 6142 / 7-69056
[email protected]
www.opel.de
25500
1899
Seit November 1997 besteht das Brennstoffzellen-Entwicklungszentrum GM Fuel Cell Activities von General Motors und der
Adam Opel GmbH. Dazu gehören ein deutscher Standort in
Mainz-Kastel, drei amerikanische Standorte in Warren (Michigan),
Torrance (Kalifornien) und Rochester (New York) sowie einer in
Tokio. Insgesamt arbeiten bei GM Fuel Cell Activities über 500
Ingenieure und Wissenschaftler an der Entwicklung von Brennstoffzellen-Fahrzeugen.
Schwerpunkte der gut 200 Mitarbeiter in Mainz-Kastel sind die
Gesamtentwicklung des Brennstoffzellen-Antriebssystems, seine
Integration ins Fahrzeug sowie die anschließende Erprobung.
Zu den Aufgaben des deutschen Standorts gehört außerdem
die Entwicklung von Wasserstoff-Speichersystemen.
Im Jahr 2000 präsentierten GM und Opel den HydroGen1, ein
mit Wasserstoff betriebenes Brennstoffzellen-Entwicklungsfahrzeug auf Basis des Opel Zafira. Schon im folgenden Jahr
stellte der HydroGen1 fünfzehn Geschwindigkeits- und Distanzweltrekorde für Brennstoffzellen-Fahrzeuge auf. Inzwischen wird
die dritte Generation von Brennstoffzellen-Fahrzeugen, der
HydroGen3, in Demonstrationsprojekten auf der ganzen Welt
eingesetzt – in den USA, in Japan, China, Korea und in Deutschland. Ein HydroGen3 wird dabei im Rahmen der Clean Energy
Partnership Berlin (CEP) in Zusammenarbeit mit IKEA betrieben.
Der HydroGen3 wird von einem Elektromotor mit 60 Kilowatt
Leistung angetrieben. Damit beschleunigt der BrennstoffzellenZafira in 16 Sekunden von Null auf Hundert und erreicht eine
Höchstgeschwindigkeit von 160 km/h. Er verfügt entweder
GM Sequel Chassis
GM Sequel Chassis
über einen Flüssigwasserstofftank mit einem Fassungsvermögen von 4,6 Kilogramm Wasserstoff (HydroGen3 liquid) oder
alternativ über einen Druckwasserstofftank mit einem Fassungsvermögen von 3,1 kg bei einem Druck von maximal 700 bar
(HydroGen3 compressed 700).
Darüber hinaus arbeiten die Ingenieure von GM Fuel Cell
Activities an weiterführenden Konzepten. Aus der Idee heraus,
ein Fahrzeug konsequent auf die Brennstoffzellentechnologie
hin zu entwickeln, entstand der GM Sequel. In diesem Wagen
spielen Brennstoffzellen mit der By-wire-Technik zusammen, bei
der die wesentlichen Fahrzeugfunktionen, wie beispielsweise
Bremsen und Lenken, elektronisch gesteuert werden. Ein herkömmlicher Elektromotor treibt die Vorderräder, Radnabenmotoren die Hinterräder des Sequel an. Dabei hatten die
Designer zusätzliche Freiheiten: Das Brennstoffzellen-System
musste nicht mehr als komplette Einheit im Motorraum untergebracht werden, sondern fand, samt Wasserstofftanks über
den gesamten Fahrzeugboden verteilt, in einem skateboardartigen Chassis Platz.
Langfristig soll Wasserstoff aus erneuerbaren Energien als
Kraftstoff für Brennstoffzellen-Fahrzeuge dienen. Denn auf
diese Weise lassen sich die Treibhausgas-Emissionen im
Autoverkehr nahezu vollkommen eliminieren. Dies hat auch
eine von GM, LBST, BP, ExxonMobil, Shell und Total durchgeführte Well-to-Wheel-Studie ergeben, bei der zahlreiche
Kraftstoffe und Antriebssysteme von der Quelle bis zum Rad
auf ihren Energieverbrauch und die Treibhausgasemissionen
hin untersucht wurden.
GM Sequel
GM Sequel
29
Adam Opel GmbH
HydroGen3 compressed 700
HydroGen3 compressed 700
In November 1997, the fuel cell development center GM Fuel
Cell Activities of General Motors and Adam Opel GmbH was
established. It disposes of one German location in Mainz-Kastel,
three American locations in the U.S. cities Warren/ Michigan,
Torrance/California and Rochester/ New York as well as a facility
in Tokyo, Japan. More than 500 engineers and scientists are
working towards developing fuel cell vehicles.
Some 200 employees at Mainz-Kastel are focusing most of
their efforts on complete system development, its integration
into the vehicle and subsequent vehicle test and validation.
The development of hydrogen storage systems is also a part
of the work done in Germany. The teams in the U.S. are promoting fundamental research and the actual development of
the fuel cells.
Back in the year 2000, GM and Opel presented the HydroGen1, a hydrogen-powered fuel cell automobile based on the
Opel Zafira. Already during the following year the HydroGen1
set fifteen speed and distance world records for fuel cell cars.
In the meantime, the third generation of fuel cell vehicles, the
HydroGen3, is in use in demonstration projects all over the
world – in the USA, in Japan, China, Korea and in Germany.
One HydroGen3 is operated as a part of the Clean Energy
Partnership Berlin (CEP) together with IKEA.
The HydroGen3 is powered by an electric motor with a power
of 60 kW, enabling the fuel cell powered Zafira to accelerate from
0 to 100 km/h in 16 seconds and to reach a top speed of 160
km/h. The prototype vehicle is also fitted with a liquid hydrogen
storage tank with a capacity of 4.6 kilograms (HydroGen3 liquid)
or a storage system for compressed hydrogen gas at a pressure
• • • •
• •
•
of maximum 700 bar with a capacity of 3.1 kg, respectively
(HydroGen3 compressed 700).
Furthermore, the engineers of GM Fuel Cell Activities work on
advanced vehicle concepts. The GM Sequel was particularly
designed for the implementation of a fuel cell propulsion
system. In this automobile, fuel cells are combined with the
by-wire technology, a technology used to control main functions
like braking or steering electronically. A conventional electric
motor propels the front axle, whereas wheel hub motors propel
the rear wheels of the Sequel. Moreover, the designers had
additional freedom: There was no need to accommodate the
fuel cell system as a complete unit under the hood. Rather it
could be distributed all over the whole skateboard-like chassis
including the hydrogen tanks.
In the long term, hydrogen produced from renewable energy
sources should serve as fuel for fuel cell vehicles. Thus greenhouse gas emissions caused by cars can be nearly eliminated.
This is also the result of a well-to-wheel study carried out by
GM, LBST, BP, ExxonMobil, Shell and Total. In this study,
numerous fuels and power trains have been evaluated regarding energy consumption and greenhouse gas emissions.
HydroGen3 (CEP)
HydroGen3 (CEP)
30
AKG GmbH & Co. KG
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Am Hohlen Weg 31
D–34369 Hofgeismar
Birgo Nitsch
+49 (0) 5671 / 883 187
+49 (0) 5671 / 3198
[email protected]
www.akg-gruppe.de
2000
1919
Die AKG-Gruppe fertigt jährlich mehr als 2 Millionen
Wärmeaustauscher in den unterschiedlichsten Ausführungen
für die Bereiche Industriekühler, Baumaschinen, Fahrzeugindustrie, Hausgeräte und Sonderanwendungen. Als führender
Anbieter von kundenorientierten Systemlösungen hat AKG
eine weltweite Reputation erworben.
Berechnung, Konstruktion und Fertigung folgender
Wärmeaustauschertypen:
VE (vollentsalztes) Wasser/Luft-Kühler
VE Wasser/Wasser-Glykol-Kühler
Luftgekühlte Kondensatoren
Wasser- und luftgekühlte Ladeluftkühler
Wasser- und Luftkühlung von Elektronikbauelementen
In der Brennstoffzellentechnik ist die AKG-Gruppe bisher in
folgenden Bereichen aktiv:
Lieferung diverser Wärmeaustauscher und Kühlsysteme
für Prototypen (z. B.: HyLite Fahrzeug/DLR, Gabelstapler/Still GmbH, Scooter/Forschungszentrum Jülich)
Scooter mit DMFC, Forschungszentrum Jülich
Scooter with DMFC, Forschungszentrum Jülich
31
AKG GmbH & Co. KG
•
The AKG-Group produces more than 2 million heat exchangers
a year in a wide range of specifications. Applications include
industrial cooling plants, building machines, the motor vehicle
industry, household appliances and special requirements. As a
leading supplier of customer oriented solutions, AKG has
acquired a reputation for the production of high-quality coolers
and heat exchangers.
Scooter mit DMFC, Forschungszentrum Jülich
Scooter with DMFC, Forschungszentrum Jülich
The AKG Group has been working up to now in the following
fuel cell technology areas:
supplying diverse heat exchangers and cooling systems
for prototypes (e.g. HyLite car/DLR, fork lift truck/Still
GmbH, Scooter/Forschungszentrum Jülich)
designing and supplying following heat exchanger types:
DI (deionised) water/air cooler
DI water/water-glycol cooler
air-cooled condensers
water and air cooled charge air cooler
water and air cooling from electronic units
32
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Sophienstraße 30 - 32
D–35576 Wetzlar
Ekkehard Laqua
+49 (0) 7153 / 306 - 2112
+49 (0) 711 / 811 - 5162112
[email protected]
www.bbt-thermotechnik.de
12640
2004
Die BBT Thermotechnik GmbH steht für die Thermotechnikaktivitäten der Bosch-Gruppe und gehört mit einem Umsatz
von insgesamt 2,6 Mrd. EUR weltweit zu den führenden Anbietern von Systemen für behagliches Raumklima und warmes
Wasser. In Europa sind wir die Nummer Eins.
Die BBT Thermotechnik ist im Jahr 2004 aus dem Zusammenschluss der Heiztechnikaktivitäten von Bosch Thermotechnik
und Buderus hervorgegangen – deutsche Traditionsunternehmen, die auf eine über 100-jährige Erfahrung im Bereich
Wärme und Warmwasserbereitung zurückblicken können.
Als Systemanbieter mit einem abgestimmten Produktprogramm
sind wir in der Lage, die unterschiedlichsten Anforderungen
der jeweiligen nationalen Märkte wie auch die anspruchsvollsten
Bedürfnisse unserer Kunden nach Wärme und Behaglichkeit
zu erfüllen.
Der Leitgedanke von Robert Bosch (1861–1942) – Qualität,
Kundenorientierung und Innovationskraft an erster Stelle zu
sehen – bestimmt heute auch das Handeln und die Entwicklung
der BBT Thermotechnik. Einer unserer wichtigsten Grundsätze
ist es, mit Neu- und Weiterentwicklungen dem Kunden einen
Mehrwert an Leistungsfähigkeit, Komfort und Effizienz zu bieten.
Dies geschieht in der Überzeugung, dass das Vorantreiben
neuer Technologien nicht nur Wettbewerbsvorteile und höheren
Nutzen für die Kunden schafft sondern auch der Umwelt zugute kommt. Mit unseren Produktlösungen leisten wir einen
aktiven Beitrag zur effizienten Energienutzung und Reduzierung
der CO2-Emissionen in den privaten Haushalten.
Die BBT Thermotechnik will ihre Kunden durch exzellente
Produkte und Dienstleistungen begeistern – und das überall
auf der Welt.
In 19 Fertigungsstätten in neun Ländern entwickeln und produzieren wir Heiztechniklösungen und Warmwassergeräte, die
wir in rund 50 Ländern weltweit vertreiben. Unsere internationale Stärke gewinnen wir aus der Präsenz in allen führenden
Märkten und aus der Kraft unserer Marken. Eine große Tradition
und ein hoher Bekanntheitsgrad in den jeweiligen Ländern –
das sind die Kennzeichen unserer Markenstärke.
Stationäres System für Hausenergieversorgung
Stationary system for home energy
33
BBT
BBT Thermotechnik GmbH is the thermotechnology arm of
the Bosch Group. Consolidated sales of 2.6 bill. EUR make us
a world leading supplier of heating technology and hot water
solutions. Our company is the No. 1 in Europe.
BBT Thermotechnik is the result of the 2004 merger of the
heating technology activities of Bosch Thermotechnik and
Buderus – German companies rich in tradition, which look back
on over 100 years‘ experience in the area of heat and hot water.
As a systems supplier with a carefully coordinated product
portfolio, we are in a position to meet the different requirements of the individual national markets as well as our customers’ high demands on heat and comfort.
We maintain 19 plants in nine countries, where we develop
and produce heating technology solutions and hot water
equipment for sale in some 50 countries worldwide. We derive
our international strength from our presence in all major markets
and the power of our brands. A great tradition and a high
level of awareness – these are the characteristics of our brand
strength.
•
•
Robert Bosch (1861–1942) was guided by the idea that quality,
customer orientation and innovation should always come first,
and this idea guides the activities and the development of
BBT Thermotechnik. One of our key missions is to offer our
customers added performance, comfort and efficiency
through constant refinements and new developments. We do
this in the firm belief that the advance of new technologies
produces not only competitive advantages and increased
benefits for our customers but will ultimately also benefit the
environment. Our product solutions make an active contribution to energy efficiency and the reduction of CO2 emissions
from private homes.
BBT Thermotechnik aims to inspire its customers through
excellent products and services – everywhere in the world.
34
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Kölner Straße 6
D - 65760 Eschborn
Dr. A. K. Rastogi
+49 (0) 6196 / 936 115
+49 (0) 6196 / 936 100
[email protected]
www.becker-technologies.com
25
2001
Becker Technologies GmbH, ein Ingenieur-Unternehmen, bietet
Dienstleistungen und Auftragsforschung für Industrie und die
Öffentlichkeit auf dem Gebiet der Energie- und Verfahrenstechnik, insbesondere bei Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie, Reaktorsicherheit und Thermo-Hydraulik, Papierkonservierung, Mikrowellentrocknung und Projektmanagement.
Als frühere Mitarbeiter der Battelle Organisation haben die
Techniker der Becker Technologies einen exzellenten Ruf und
Kompetenz auf dem Gebiet der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie. Gegenwärtige Aktivitäten und Dienstleistungen auf diesem Gebiet sind:
ThAI-Versuchsanlage
Thermal-hydraulics aerosol iodine test facility
Experimentelle Untersuchungen in prototypischen Anlagen –
in der ThAI (= Thermal-hydraulics Aerosol Iodine) Versuchsanlage mit einem Behälter von 60 m3 können verschiedene
Komponenten in einer Umgebung von Dampf, Wasser und
Wasserstoff untersucht werden
Berechnungen mit Ingenieurmethoden, Lumped-ParameterMethoden sowie numerischen Methoden
Simulation sowohl von Systemen als auch von Komponenten
Akquisition, Planung, Koordination und Überwachung von
Multi-Client-Projekten (z. B. das EU Projekt Zero Regio)
Konzept- und Machbarkeits-Studien
35
•
Becker Technologies GmbH is an engineering company consulting and performing contractual research for industry and
government in the area of energy and process technologies.
Particular expertise of the staff is related to hydrogen and fuel
cell technology, reactor safety and thermo-hydraulics, paper
conservation, microwave drying and project management.
Being an after company of Battelle organisation, the technical
staff has a track record in the area of hydrogen and fuel cells.
Some of the services offered presently in this field are:
• •
Experimental investigations in prototypic facilities – ThAI
facility has a 60 m3 vessel suitable for a wide range of equipment tests with steam, hydrogen and water
Computations with engineering, lumped parameter and
advanced numerical methods
Simulation of complete systems as well as particular components
Acquisition, planning, coordination and monitoring of multiclient projects (e.g. EU project Zero Regio)
Feasibility and conceptual studies
36
Cardec GmbH
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Industriepark Höchst, Gebäude G 810
D - 65926 Frankfurt
Uz Baumgart
+49 (0) 69 / 300 3879 - 11
+49 (0) 69 / 300 3879 - 19
[email protected]
www.cardec.de
7
2005
Cardec entwickelt und produziert modulare, wasserstoffbetriebene Komplettsysteme im Leistungsbereich von 1 W bis
10 kW. Die Systeme werden mit Brennstoffzelle, Elektronik,
Feststoffspeicher und einem Wasserstoffgenerator ausgerüstet,
was die Energieversorgung unabhängig vom Stromnetz möglich
macht. Der Vorteil des modularen Systems ist, dass die komplexen Komponenten je nach Kundenwunsch kombiniert und
optimiert werden können. Die Kernkompetenz von Cardec liegt
bei diesem System in der Entwicklung des Feststoffspeichers
auf Alanatbasis und in der Integration der Komponenten in
das komplette System.
Quelle: DLR
In seinem zweiten Arbeitsfeld bietet Cardec das Engineering
von Brennstoffzellenanlagen bis 100 kW an.
Vorfeldfahrzeug für Flughäfen mit PEMFC
Airport ground vehicle with PEMFC
37
Cardec GmbH
• •
Cardec is a developer and manufacturer of modular hydrogen
driven fuel cell systems in a power range from 1 W to 10 kW. The
systems include the fuel cell stack, the control electronics, the
hydrogen storage system and if required a hydrogen generator.
Cardec can therefore supply a power unit that can operate
independently from an electricity grid. The advantage of a
modular system is, that Cardec can combine the various components so that the customer can be supplied with a system that
optimally meets his needs. The core competence of CARDEC
lies in the development and supply of metal hydride storage
technology and the integration of complete fuel cell systems.
As a second business field Cardec designs fuel cell systems to
meet customer specifications up to 100 kW output power.
Vorfeldfahrzeug für Flughäfen mit PEMFC
Airport ground vehicle with PEMFC
•
38
Du Pont de Nemours (Deutschland) GmbH
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Du Pont-Straße 1
D - 61343 Bad Homburg
+49 (0) 61 72 / 87-0
+49 (0) 61 72 / 87-1500
[email protected]
www.dupont.com
1961
Als 1802 gegründetes, wissenschaftlich orientiertes Unternehmen setzt DuPont sein Wissen für nachhaltige Problemlösungen
ein, die den Menschen allerorts ein besseres, sichereres und
gesünderes Leben ermöglichen. Das Portfolio des in über 70
Ländern aktiven Unternehmens umfasst eine breite Palette innovativer Produkte und Dienstleistungen für Branchen wie Landwirtschaft, Nahrungsmittel, Elektronik, Kommunikation, Sicherheit und Schutz, Bauen und Wohnen, Transport und Bekleidung.
Vor diesem Hintergrund fördert DuPont Fortschritte in der
Brennstoffzellen-Technologie, um Produkte zur Marktreife zu
bringen, mit denen sich elektrische Energie sauberer, komfortabler und nachhaltiger bereitstellen lässt, und arbeitet dabei eng
mit führenden Unternehmen der Branche zusammen. Mittelund langfristiges Ziel ist, ein weltweit führender Hersteller von
Protonen-Austausch-Membranen (Proton Exchange Membranes,
PEM) und Komponenten für Brennstoffzellen zu werden, die in
Schlüsselmärkten wie der Unterhaltungselektronik, der häuslichen
Stromversorgung und dem Automobilbereich einsetzbar sind.
Über 30 Jahre Erfahrung
Seit über dreißig Jahren setzt DuPont seine vielfältigen Erfahrungen in der Polymerchemie, bei Werkstoffen, in der Katalyse und im konstruktiven Bereich sowie bei leitfähigen Beschichtungen für die Entwicklung von Materialien für Brennstoffzellen ein. Den Anfang machten dabei Arbeiten für Anwendungen in der Raumfahrt.
DuPont Fuel Cells wurde 2000 als bereichsübergreifende
Initiative geschaffen. Seit 2001 liegt ein Schwerpunkt in der
Produkt- und Verfahrensentwicklung bei Wasserstoff- MembranElektroden-Einheiten (Membrane Electrode Assemblies, MEA)
und Conductive Plates. 2002 folgten – in Zusammenarbeit mit
Partnerunternehmen – die Entwicklung von Folien und Dispersionen und eine kontinuierliche Produkt-Weiterentwicklung.
Im Jahr 2003 brachte DuPont Fuel Cells mit MEA3 und MEA5
seine ersten Komponenten zur Marktreife.
Heute liegen die Arbeitsschwerpunkte bei
der Weiterentwicklung der Nafion® Membranen und
Dispersionen mit den Zielen längere Gebrauchsdauer,
mehr Leistung und geringere Kosten,
der Integration dieser Basismaterialien in Komponenten
wie MEA und
der Verfolgung konkreter technologischer Ziele im Rahmen
strategischer Entwicklungspartnerschaften.
Partnerschaftliche Entwicklungen
DuPont Fuel Cells arbeitet eng mit führenden Entwicklern von
Brennstoffzellen zusammen, die Materialien und Komponenten
von DuPont einsetzen. So hat die Partnerschaft mit dem
Münchner Unternehmen SFC-Smart Fuel Cell die Einführung
einer Direkt-Methanol-Brennstoffzelle ermöglicht, die Batterien
von Wohnmobilen, Booten oder fest installierten Anlagen
kontinuierlich, leise und abgasfrei nachlädt. Und erst kürzlich
hat DuPont Fuel Cells ein Projekt mit einem anderen Partner
abgeschlossen, bei dem es um die Entwicklung einer tragbaren miniaturisierten Direkt-Methanol-Brennstoffzelle für Geräte
der Industrie- und Unterhaltungselektronik ging.
Zu den jüngsten Entwicklungserfolgen von DuPont Fuel Cells
gehört ein chemisch stabilisiertes Polymer, das die Lebensdauer
von Membranen für Wasserstoff-Brennstoffzellen versiebenfacht, und eine neue Direkt-Methanol-Technologie – Gen IV
für MEA, die eine Verbesserung der Leistungsdichte um rund
20% und eine Verdoppelung der Lebensdauer ermöglicht.
Auch die weitere Entwicklungsarbeit von DuPont Fuell Cells
ist darauf ausgerichtet, Membranen und MEA-Komponenten
zu entwickeln, die OEMs die Herstellung kosteneffizienter,
leistungsstarker Brennstoffzellen für portable Stromversorgungen im privaten, öffentlichen, industriellen und militärischen Bereich ermöglichen.
39
Du Pont de Nemours (Deutschland) GmbH
Portable Brennstoffzelle
(Smart Fuel Cell)
Portable fuel cell
(Smart Fuel Cell)
DuPont, founded in 1802, is a science company that puts science
to work by creating sustainable solutions essential to a better,
safer, healthier life for people everywhere. Operating in more
than 70 countries, DuPont offers a wide range of innovative
products and services for markets including agriculture, nutrition,
electronics, communications, safety and protection, home and
construction, transportation and apparel.
•
Areas of major focus include:
Advances in Nafion® membrane and dispersions for durability, where lifetime, performance and costs are key features
Engineering of these enabling materials into integrated
components like Membrane Electrode Assemblies (MEAs)
Strategic development relationships with leading OEMs
Developments in partnership
In this context DuPont is committed to enabling the advancement of fuel cell technology and products to get technologies
out into the market place which allow for the supply of
cleaner, more convenient and sustainable energy. To achieve
this goal, DuPont is cooperating with leading players in the
industry. Its mission is to become a leading global supplier of
Proton Exchange Membrane (PEM) fuel cell membranes and
components for key markets including consumer electronics,
residential power and automotive.
Over 30 years of experience
DuPont has been providing materials for fuel cells for over 30
years, leveraging high-level expertise in polymer chemistry,
materials, engineering, catalysis, and conductive coatings. Early
development work included applications in space travel,
where fuel cells have been in use for decades.
DuPont Fuel Cells began in 2000 as an integrated business
team. In 2001 it began accelerating efforts in product and
process development with hydrogen Membrane Electrode
Assemblies (MEAs) and Conductive Plates, and in 2002, with
its equity partners, developed films and dispersions, as well as
a „pipeline“ of product improvements. DuPont Fuel Cells
achieved commercial status with MEA3 and MEA5 in 2003,
and continues to move the technology forward.
DuPont Fuel Cells is working closely with leaders in fuel cell
systems development who incorporate DuPont materials and
components. A partnership with Munich based SFC-Smart
Fuel Cell has enabled the introduction of a direct methanol
fuel cell, supplying portable power for recreational activities
such as boating, camping and recreational vehicle travel.
DuPont Fuel Cells has recently completed a project with another
partner, sponsored by National Institute of Science and Technology’s Advanced Technology Program, to develop a direct
methanol fuel microportable fuel cell system for industrial and
consumer electronics.
DuPont continues putting science to work to advance fuel cell
technology. One recent improvement increases the durability
of fuel cell membranes, dispersions and MEA components for
hydrogen based fuel cells, with a new chemically stabilized
polymer that extends membrane lifetime seven-fold. And a
new direct methanol technology, DuPont Gen IV for MEAs,
delivers an approximate 20 % increase in power density and
over two times improvement in durability and reliability leading
to more cost-effective fuel cell systems. Ongoing developments
are focused on providing additional mechanical stability, longer
life and more power from our membrane and MEA offerings,
and doing so even more cost effectively, to enable original
equipment manufacturers to develop fuel cells targeted to
portable power in consumer electronics, recreational, military
and industrial applications.
40
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Monteverdistraße 2
D - 34131 Kassel
Carsten Schankweiler
+49 (0) 561 / 933 – 2465
+49 (0) 561 / 933 – 2450
[email protected]
www.eon-mitte.com
35
2001
Raumwärme – im Winter, Klimakälte – im Sommer, Warmwasser –
zum Waschen und Baden, Dampf – zum Kochen, zum Reinigen,
für Sonderanwendungen. Alles zur richtigen Zeit, mit der richtigen Qualität – und zum richtigen Preis liefert die E.ON Mitte
Wärme GmbH ihren Kunden ins Haus oder den Betrieb.
Maßgeschneiderte Konzepte, der Einsatz neuer Technologien
oder erneuerbarer Energieträger und die Vorfinanzierung der
erforderlichen Anlagen sowie die Durchführung des Betriebes
sind bei Bedarf in den Angeboten enthalten. Der Kunde
bestimmt den Umfang unserer Leistungen! Der Kunde erhält
„Fertigwärme“ oder „Fertigkälte" zu langfristig kalkulierbaren
Preisen, ganz nach seinen Wünschen und Erfordernissen, ohne
eigenes Know-how aufbauen zu müssen, ohne technisches
Risiko und ohne selbst zu investieren.
Erfahrungen in diesem Bereich liegen seit 1989 vor. Heute versorgen wir bereits über 500 Kunden (davon ca. 200 Sondervertragskunden) mit Wärme, Strom aus KWK, Kälte und Dampf.
Dazu zählen z. B. mittelund unmittelbar:
das Klinikum der Georg-August-Universität Göttingen
das Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie
in Göttingen
das Herz- und Kreislaufzentrum in Rotenburg/Fulda
die Orthopädische Klinik und Rehabilitationszentrum
in Hessisch Lichtenau
der Technologiepark Hanau
die Automobilzulieferfirma res services in Sontra
das Staatsbad mit Fernwärmenetz in Bad Nauheim
die GWH (Gemeinnützige Wohnungsgesellschaft
mbH Hessen) in Baunatal und Bad Hersfeld
Die Referenzliste der E.ON Mitte Wärme GmbH beinhaltet
neben modernen Heizkesselanlagen u. a. 18 Motor-Blockheizkraftwerke, 4 Mikrogasturbinen und derzeit zwei Brennstoffzellen. Der Betrieb ausgedehnter Wärmenetze wird ebenso
von der Zentrale aus geführt wie die sensiblen Kraft-WärmeKopplungsanlagen (KWK). Bei Störungen wird sofort der
Bereitschaftsdienst aktiv.
Die E.ON Mitte Wärme GmbH, Kassel, ist 100%ige Tochter
von E.ON Mitte und bündelt das Know-how der Bereiche
Heiz- und Kälteanlagenkonzeption, Errichtung und Betrieb
von Erzeugungsanlagen sowie sonstige Energiedienstleistungen.
41
•
Heating rooms – in the winter, climate cooling – in the summer,
warm water – for washing and bathing, steam – for boiling,
cleaning and other applications. Each just in time, in the right
quality – and with a fair price, delivered to the customer in
households and factories by E.ON Mitte Wärme GmbH.
Customized concepts, the use of new technologies or renewable
energies, financing of the needed equipment and the operation are included in our portfolio. The customer determines
the range of our offer. The customer (or consumer) obtains
“instant heat” or “instant cold” for longterm calculable prices,
depending on his needs and requirements, without having to
build up his own know-how, without technical risks and investment.
Outstanding experience in this business area exists since
1989. Today we already supply more than 500 customers
(including about 200 special-contract-customers) with heat,
electrical power of CHP, cold and steam. Some references are:
the Hospital of the University of Göttingen
the Max-Planck-Research-Institute for Biophysical Chemistry
in Göttingen
the Hospital for Heart and Disease Rotenburg/Fulda
the Orthopedic Hospital in Hessisch Lichtenau
the technology park in Hanau
the automotive supplier res services in Sontra
the Staatsbad (City Baths) with district heating in Bad
Nauheim
housing-areas in Baunatal and Bad Hersfeld
A further list of E.ON Mitte Wärme GmbH references includes
modern heating-boilers, 18 gas engine cogeneration plants
(CHP), 4 micro gas turbines and 2 fuel cells. The operation of
large district heating systems is also monitored by a centralized
control-unit as is the sensitive CHP-units. In case of malfunction
the on-call-service will immediately start.
The E.ON Mitte Wärme GmbH, Kassel, is a 100% subcompany
of E.ON Mitte AG and focuses the know-how for heating and
cooling energy, building and operation of heating and electrical
power stations and other energy-services.
42
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Reesbergstraße 1, D-36039 Fulda
Thorsten Kümpel
+49 (0) 6142 / 8207 - 43
+49 (0) 661 / 6000 - 11 - 2469
[email protected]
www.edag.de
33 Niederlassungen/subsidiaries
14 Tochterunternehmen/
daughter companies
1969
Die EDAG Engineering + Design AG ist ein weltweit führender
Entwicklungsdienstleister für ganzheitliche Lösungen im
Engineering von Fahrzeugen und Produktionsanlagen bis zu
deren Realisierung. Weltweit ist EDAG an 33 Standorten in 17
Ländern auf 5 Kontinenten präsent. EDAG bietet mit seinen
verzahnten Geschäftsfeldern Engineering und Manufacturing
serienreife Lösungen für komplette Fahrzeuge, Fahrzeugderivate und -module bis zur Entwicklung schlüsselfertiger
Produktionsanlagen. EDAG ist fokussiert auf die Automobilund Luftfahrtindustrie sowie andere Partner aus der internationalen Mobilitäts-Industrie. In 2004 setzte der Konzern 561
Mio. EUR um und beschäftigte weltweit 4.000 Mitarbeiter.
Die EDAG verfügt über eine langjährige Erfahrung im Bereich
der Wasserstofftechnologie. Das Leistungsspektrum umfasst
Entwicklung, Konstruktion, Aufbau einzelner Prototypen bis hin
zur kompletten Brennstoffzellenintegration in ein Kraftfahrzeug.
Der Schwerpunkt liegt in der alleinverantwortlichen Entwicklungsarbeit vom Konzept bis zur Serienreife. Zahlreiche
Referenzprojekte für namhafte Automobilhersteller und
Zulieferunternehmen belegen die Kompetenz der EDAG in
der Brennstoffzellentechnologie. Für die Umsetzung der
Entwürfe, die Fertigung von Kleinserienteilen (Kunststoff-,
Edelstahl- und Aluminiumkomponenten) und für Karosserieumbauten stehen sowohl ein gut ausgestatteter Polymerservice
Produktionsanlage für Fahrzeuge
Production plant for vehicles
(akkrediertes Labor für polymere Werkstoffe) als auch qualifizierte Werkstätten zur Verfügung. Durch den konsequenten
Einsatz von „Hardware in the Loop“-Technologie (HIL), mittels
Matlab/Simulink-Simulation, wird dem Trend zunehmender
Elektronikanwendungen im Fahrzeug Rechnung getragen. Mit
diesen Werkzeugen können komplexe Systeme mathematisch
abgebildet und bereits während der Entwicklung bewertet werden. Dies trägt erheblich zur Kostenreduktion bei. Im Bereich
der Prüftechnik ist EDAG in der Lage, Prüfstände sowohl für
Brennstoffzellenkomponenten als auch für komplette Brennstoffzellensysteme zu projektieren und zu bauen. Nach der
Fertigstellung der Anlagen können diese durch eigenes
Personal beim Kunden in Betrieb genommen und auf Wunsch
betreut werden.
43
•
EDAG Engineering + Design AG is one of the world’s leading
development service providers for holistic solutions in the
engineering of motor vehicles and production equipment, up
to and including their realization. EDAG is represented at 33
locations in 17 countries on 5 continents around the world.
Thanks to the intermeshing of the business fields engineering
and manufacturing, EDAG can offer ready-to-go solutions for
complete motor vehicles, motor vehicle derivatives and
modules, up to the development of turnkey production facilities. EDAG focuses on the automobile and aviation industry as
well as other partners from the international mobility industry.
In 2004, the Group realized turnover of 561 mill. EUR and
employed a staff of 4,000 around the world.
EDAG has many years of experience with hydrogen technology. Its activities here range from the development, constructions, and assembly of separate prototypes to the integration
of complete fuel cell systems in motor vehicles. EDAG has the
capability for complete engineering from concept through to
serial production. Numerous reference projects for motor
manufacturers and suppliers are proof themselves of EDAG´s
competence in fuel cell technology. To turn our concepts into
reality, small scale serial parts production (plastic, stainless
steel and aluminum components) and chassis retrofitting we
have a fully equipped polymer service (an accredited laboratory for polymer materials), and qualified workshops available.
•
• • •
We consistently apply the “hardware in the loop” (HIL)
method based in Matlab/Simulink simulations, thus taking
account of the trend to wider use of electronics in modern
vehicles. These tools allow complex systems to be represented
mathematically enabling them to be evaluated during the
development process and thus helping to cut costs. In the
area of testing technology, EDAG can project and construct
test stands for fuel cell systems. Once the systems are complete
we can make personnel available to start them up on the
customer´s premises or, if required, to service them.
44
Elektronik Entwicklungs Gesellschaft mbH
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Rottweg 31
D - 35428 Langgöns
Norbert Buch
+49 (0) 6403 / 94 08 86
+49 (0) 6403 / 94 08 87
[email protected]
3 (plus free lancers)
1986
Profil des Unternehmens
Vertrieb und Entwicklung von Kundenadaptionen auf Basis
von Brennstoffzellen
Steuerungen, Software, Hardware
Anbieter von USV-Anlagen auf Brennstoffzellenbasis
Zählerapplikationen, über Internet vernetzt
Enge Zusammenarbeit mit Hüttenberger Produktionstechnik,
Forschungseinrichtungen und Hochschulen
USV-Anlage mit Brennstoffzelle
UPS plant with fuel cell
45
Elektronik Entwicklungs Gesellschaft mbH
• • •
Company profile
Sales and development of customized applications powered
by fuel cells
Controls, software, hardware
Supplier of UPS-units
Indicator with internet integration
Strong relationship with Hüttenberger Produktionstechnik,
research centres and universities
Brennstoffzellen-Modul
Fuel cell module
•
46
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Badborngasse 1
D - 35510 Butzbach
Mate Barisic
+49 (0) 6447 / 922 - 681
+49 (0) 6447 / 922 - 679
[email protected]
www.elektrolyse.de
12
1995
Die Firma ELT wurde im Jahr 1995 von zwei der führenden
BAMAG- und LURGI-Wasserelektrolysespezialisten gegründet.
Mit dieser Gründung übernahm ELT die herausragende Erfahrung und das Kernpersonal aus dem Bereich der BAMAG- und
LURGI-Elektrolyseure.
Unsere Ingenieure verfügen über bis zu 40 Jahre Erfahrung in
weltweiten Wasserelektrolyseprojekten, allen damit verbundenen verwandten Aktivitäten vom Grundentwurf bis zur Inbetriebnahme, dem Anfahren sowie der Instandhaltung der Anlagen.
Unsere umfassende Erfahrung basiert auf mehreren hundert
atmosphärischen Elektrolyseuren (System BAMAG) und mehr
als hundert Druckelektrolyseuren (System LURGI) in den letzten
40 Jahren.
Elektrolyseur
Electrolyser
Die Produkte, die wir vertreiben und betreuen, sind bekannt für
Ihre Qualität und Langlebigkeit. Das Produktportfolio kann
man wie folgt zusammenfassen:
Atmosphärische Elektrolyseure, mit Kapazitäten von 3–330
Nm3/h Wasserstoff je Einheit
Druckelektrolyseure, mit Kapazitäten von 5–760 Nm3/h
Wasserstoff je Einheit
Systeme für die Gasbehandlung (Trocknung, Reinigung)
Systeme für die Gasspeicherung und -verteilung
Dienstleistungen wie technischer Support, Ersatzteile,
Inspektionen, Überholungen, Modernisierung etc.
47
•
ELT was founded in 1995 by two of the leading water electrolysis specialists from LURGI and BAMAG. With this foundation
we took over the extensive experience and the key personnel
regarding the LURGI and BAMAG type electrolysers.
Our engineers have up to 40 years experience in worldwide
water electrolysis projects covering all related activities from
basic design up to commissioning, start-up and maintenance.
Our broad experience is based on several hundreds of atmospheric electrolysers (System BAMAG) and more than hundred
pressure electrolysers (System LURGI) in the past 40 years.
The products we sell and support are well known for their
quality and reliability. Our product range is as follows:
Atmospheric electrolysers, unit capacities of 3–330 Nm3/h
hydrogen
Pressure electrolysers, unit capacities of 5–760 Nm3/h
hydrogen
Gas treatment systems
Gas storage and distribution systems
After sales services (technical support, spare parts, inspections,
modernisation etc.)
48
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Birkenweg 14a
D - 64295 Darmstadt
Dr.-Ing. Thomas Willkommen
+49 (0) 6151 / 3644 - 154
+49 (0) 6151 / 3644 - 44
[email protected]
www.fluent.de
65
1991
Fluent ist der weltweit führende Anbieter im rasch wachsenden Markt der Software zur Strömungssimulation (CFD:
Computational Fluid Dynamics). CFD ist ein vitaler Bestandteil
des computergestützten Entwicklungsprozesses (CAE: Computer
Aided Engineering) in nahezu allen Industrieunternehmen
rund um den Globus. Die Anwendungsmöglichkeiten der CFD
reichen von der Modellierung laminarer und turbulenter
Strömungen mit Wärmeaustausch inklusive Strahlung bis hin
zu Mischvorgängen, chemischen Reaktionen, Verbrennungen,
Mehrphasenströmungen, Aerodynamik- und Akustikberechnungen. Die integrierten Programmsysteme unterstützen alle
notwendigen Schritte im Rahmen einer Strömungssimulation:
Geometrieerstellung bzw. CAD-Schnittstellen, Netzgenerierung, Dateneingabe, Berechnung von stationären oder zeitabhängigen Lösungen sowie ein umfassendes Post-Processing
zur Auswertung und Darstellung der Ergebnisse.
Die Modellierung von Brennstoffzellen erfordert das Erfassen
des Ionentransports, der elektrochemischen Reaktionen und
des durch ein elektrisches Potential erzeugten Stroms. Diese
erweiterte Funktionalität wird in FLUENT durch zusätzliche
Brennstoffzellenmodule zur Verfügung gestellt. Derzeit
existieren Module für Solid Oxide Fuel Cells (SOFC) und für
Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC). Während
SOFC eher für stationäre Anlagen entwickelt werden, zielen
PEMFC vornehmlich auf mobile Anwendungen.
SOFC (elektrische Stromdichte)
SOFC (current density)
SOFC-Modellierung
SOFC-Simulations
Temperaturkonturen in einer Solide Oxide Fuel Cell (SOFC)
bei der Simulation mit einem Fluent-SOFC-Modul
Temperature contours in a Solide Oxide Fuel Cell (SOFC)
during a simulation with a SOFC module from Fluent
49
• • • • •
Fluent is the world's largest provider of computational fluid
dynamics (CFD) software and consulting services. Fluent's
software is used for simulation, visualization, and analysis of
fluid flow, heat and mass transfer, flow-induced noise and
chemical reactions. It is a vital part of the computer-aided
engineering (CAE) process for companies around the world
and is deployed in nearly every manufacturing industry.
•
Fluent has developed several fuel cell modeling tools to assist
fuel cell designers with optimizing their designs and fuel cell
performance. Modules have been developed with detailed
models for Solid Oxide Fuel Cells (SOFC), a variety that is
being targeted for distributed power applications, and auxiliary
power units as well as for Proton Exchange Membrane Fuel
Cells (PEMFC) that target to mobile power generation.
PEMFC-Modellierung
Simulations performed using Fluent Proton Exchange Membrane Fuel Cell
(PEMFC) module
Polarisationskurve
Polarization curve
Konturen der H2-Konzentration an der Anode
Contours of H2 concentration at anode
50
Fraport AG Airport Services Worldwide
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Flughafen Frankfurt Main
D - 60547 Frankfurt
Dr. Peter Marx
+49 (0) 69 / 690 63108
+49 (0) 69 / 690 58053
[email protected]
www.fraport.de
12170
1947
Die Fraport AG ist als Flughafenbetreiber international tätig
mit Hauptsitz in Frankfurt am Main. Hier betreibt sie den
Flughafen Frankfurt, der zu den drei wichtigsten Hub-Airports
in Europa zählt. Im Jahr 2005 nutzten über 52,2 Millionen
Passagiere den Airport, zudem wurden ca. 1,89 Millionen
Tonnen Fracht befördert. Täglich fliegen von hier durchschnittlich 143.000 Passagiere zu 304 Flugzielen weltweit. Der
Standort Flughafen ist mit über 68.000 Arbeitsplätzen die
größte lokale Arbeitsstätte Deutschlands.
Die Fraport AG ist vorwiegend in den Geschäftsfeldern Flugund Terminalbetrieb, Sicherheit, Vermietung von Büro-,
Fracht- und Terminal-Flächen, Dienstleistungen der Passage
und Abfertigung von Flugzeugen tätig. Allein für die
Abfertigung von Flugzeugen setzt Fraport in Frankfurt derzeit
mehr als 960 mobile Arbeitsmaschinen ein. Insgesamt umfasst
der Fuhrpark der Fraport AG in Frankfurt 2.700 Fahrzeuge.
Im Rahmen ihrer Zielsetzungen im Umweltmanagement beteiligt
sich Fraport an Entwicklungsvorhaben für alternative Antriebe.
Bereits heute verfügt Fraport über 400 Elektrofahrzeuge und
150 Hybridfahrzeuge im Fuhrpark der Bodenverkehrsdienste.
In einem aktuellen Pilotprojekt der Bodenverkehrsdienste wird
ab Ende 2006 der Einsatz von Brennstoffzellen als Antrieb von
Serienfahrzeugen getestet. Diese Tests sind Bestandteil des
EU-Projekts „Zero Regio“. Ziel von „Zero Regio“ ist es, die
Praxistauglichkeit und Sicherheit der Brennstoffzellen-Technologie nachzuweisen und die notwendige Infrastruktur sowie
die dazugehörigen Standards voranzubringen. Dabei geht es
um das gesamte Spektrum der Wasserstoff-Technologie über
Herstellung, Transport, Lagerung und Betankung des Energieträgers bis zur Erprobung der Alltagstauglichkeit von Serienfahrzeugen. Zudem verfolgt „Zero Regio“ den Know-howTransfer innerhalb Europas. Daher läuft zeitgleich und koordiniert
ein Projekt in der Lombardei/Norditalien.
Die Rahmenbedingungen für „Zero Regio“ sind am Standort
Frankfurt besonders günstig, da hier ein praxisgerechtes
Umfeld für den Betrieb der Brennstoffzellen-Fahrzeuge existiert
und die Erprobung öffentlichkeitswirksam dargestellt werden
kann. Bei den eingesetzten Brennstoffzellen-Fahrzeugen handelt
es sich um PKWs der Mercedes A-Klasse mit Brennstoffzellentechnik, die DaimlerChrysler zur Verfügung stellt. Der
Treibstoff für die Brennstoffzellen-Fahrzeuge wird aus der
Nachbarschaft des Flughafens von Infraserv geliefert. Hier fällt
Wasserstoff als Nebenprodukt der Chlor-Produktion an. Die
ebenfalls in der Nachbarschaft ansässige Linde AG steuert zu
„Zero Regio“ ausgewiesenes Know-how zu Lagerung,
Transport und Betankung von Flüssiggasen bei. Wartung und
Service der Fahrzeuge übernimmt der TÜV Hessen.
Aufgrund der Vielzahl unterschiedlichster Anwendungen im
Bereich Fahrzeugtechnik auf dem Flughafen ist ein weiteres
Brennstoffzellen-Projekt geplant. Fraport beabsichtigt, zusammen mit dem Technologieunternehmen CARDEC einen praxisbezogenen Feldversuch mit zwei Fahrzeugtypen durchzuführen.
Die Fahrzeuge werden über einen Elektromotor verfügen und
mit einer Brennstoffzelleneinheit mit angepasster Leistung
ausgerüstet. Als Testfahrzeuge dienen ein Gabelstapler und ein
elektrisch betriebenes Förderband. Die Erprobung im laufenden
Betrieb ist für Ende 2006 vorgesehen.
51
Fraport AG Airport Services Worldwide
•
Fraport AG focuses on the business sectors traffic and terminal management, security, renting of store (retailing), office,
cargo and terminal space (facilities), passenger services, and
aviation ground services and logistics. For the handling of aircraft Fraport operates more than 960 mobile work machines.
The mobile work machines and vehicle pool of Fraport AG in
Frankfurt contains a total of 2,700 units.
As part of its environment management objectives Fraport is
involved in the development of projects for alternative driving
mechanisms. Today Fraport already operates over 400 electric
vehicles and 150 hybrid vehicles in the mobile work vehicle
pool of the ground handling unit. At the end of 2006 a new
test project will start in the ground handling unit involving the
use of fuel cells to drive standard vehicles. These tests are part
of the EU project “Zero Regio”. The objective of “Zero Regio”
is to prove the functioning and safety of fuel cell technology
and to enhance the required infrastructure along with the corresponding standards. The entire spectrum of hydrogen technology is involved and ranges from manufacture, transport,
•
•
storage, fuelling of the energy carrier to testing of everyday
application in standard vehicles. “Zero Regio” is part of the
know-how transfer in Europe. There is a parallel project in the
Lombardy region in Northern Italy.
The peripheral conditions for “Zero Regio” are particularly
favourable at the Frankfurt location because of the existing
environment at the airport for operation of fuel cell vehicles.
In addition, the test can be presented well to the public. The
vehicles using the fuel cells are Mercedes A class cars with fuel
cell technology provided by DaimlerChrysler. The fuel for the
cars operating with fuel cells is provided by the Infraserv company located in the vicinity of the airport. Hydrogen is a byproduct of the chlorine production. Linde AG, also located
nearby, contributes its know-how on storage, transport and
fuelling operations for liquid gases. The vehicles are serviced
by TÜV Hessen (technical inspection agency of the State of
Hessen).
Due to the multitude of varying applications in vehicle engineering at the airport, a further fuel cell project is in the planning stage. Fraport and CARDEC (technology company) want
to conduct a field test with two vehicle types. The vehicles will
have an electric motor and also have a fuel cell unit with adapted performance. The test vehicles will be a forklift and an
electrically driven conveyor belt. The test is scheduled for the
end of 2006.
Quelle: DaimlerChrysler
Fraport AG, located in Frankfurt am Main, Germany, is an airport operator with international activities. The company owns
and operates Frankfurt Airport which belongs to the 3 most
important hubs in Europe. In 2005, a total of 52.2 million passengers were counted at Frankfurt Airport and approximately
1.89 million metric tons of freight were handled at this airport.
An average of 143,000 passengers pass through the airport
every day on their way to 304 destinations worldwide. With
more than 68,000 workers, Frankfurt Airport is Germany’s
largest single place of employment.
•
Mercedes-Benz A-Klasse (Brennstoffzellen-Pkw)
Mercedes-Benz A-class (fuel cell vehicle)
52
Gaskatel GmbH
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Holländische Straße 195
D - 34127 Kassel
Joachim Helmke
+49 (0) 561 / 59190
+49 (0) 561 / 59191
[email protected]
www.gaskatel.de
12
1997
Die Gaskatel GmbH wurde 1997 mit Sitz in Kassel gegründet.
Die Aktivitäten des Unternehmens umfassen einerseits
Dienstleistungen wie Auftragsforschung und -entwicklung in
den Bereichen Brennstoffzellen (alkalische und PEM),
Elektrolyseure (alkalische) sowie Gasdiffusionselektroden und
–schichten. Andererseits bietet Gaskatel auch eigene
Produkte an. Dazu zählen BiPlex-Gasdiffusionselektroden, die
Wasserstoff-Referenzelektrode HydroFlex, der Säuredichtesensor DensoFlex und ein Wasserstofferzeuger für
Kleinstmengen Wasserstoff. Auch Fertigungsanlagen für
Gasdiffusionselektroden gehören zu unserem Angebot.
Das zentrale Thema fast aller unserer Tätigkeiten ist die
Herstellung und Entwicklung von Gasdiffusionselektroden, die
wir in einem Trockenmischverfahren („Reactive Mixing“) mit
anschließendem Walzprozess herstellen. Unsere Fertigungsanlagen erlauben uns die kontinuierliche Herstellung von
Elektroden mit einer Breite von bis zu 350 mm. Typische
Elektrodendicken liegen dabei zwischen 200 und 500 µm und
sind abhängig vom Katalysator und den gewählten Herstellungsparametern. Wahlweise kann einseitig noch eine flüssigkeitsdichte PTFE-Schicht auflaminiert werden. Als Standardkatalysatoren kommen z.B. Raney-Nickel, Silber (in Form von
Silber-(1)-oxid), Pt-Katalysatoren, Aktivkohle oder Graphit zum
Einsatz. Da der Herstellungsprozess aber sehr flexibel ist, kann
er auf Wunsch auf fast jedes andere Material übertragen werden.
Von unseren Kunden wurden unsere Elektroden bisher in alkalischen Brennstoffzellen und Elektrolyseuren, in PEM-Brennstoffzellen, in Zink-Luft-Batterien, in der Chlor-Alkali-Elektrolyse,
zur Erzeugung von Wasserstoffperoxid und zur Abwasserbehandlung eingesetzt.
Wir selbst benutzen BiPlex-Elektroden in unseren EloFluxBrennstoffzellen und -Elektrolyseuren und in den HydroFlexReferenzelektroden.
Unser H2-Generator ist für all diejenigen gedacht, die
Wasserstoff in geringen Mengen (bis zu 40 Liter pro Stunde)
benötigen, für die technische Reinheiten von 2,5 ausreichend
sind und die nicht in die teure Wasserstoff-Infrastruktur wie
Leitungsnetz, Flaschenschrank oder H2-Sensoren investieren
wollen. Der Wasserstoff wird einfach genau dann erzeugt,
wenn er benötigt wird und steht bis zu einem Abnahmedruck
von 3 bar zur Verfügung. Wahlweise kann auch der gleichzeitig
erzeugte Sauerstoff genutzt werden.
Der H2-Generator kann sowohl von Handwerksbetrieben
(Wasserstoff-Schweißen) als auch von Labors genutzt werden.
Er ist ebenfalls für Lehrzwecke geeignet, z.B. in Kombination
mit einer kleinen PV-Anlage oder BiPlex Elektroden für
Praktikumsversuche.
Sandwich Metallgewebe,
Gasdiffusionselektrode, PTFE-Schicht
Sandwich metal mesh,
gas diffusion electrode, PTFE-layer
53
Gaskatel GmbH
• •
Gaskatel GmbH is a Kassel based company that was founded
in 1997 as a spin-off from the University of Kassel. The activities of the company include R & D services in the areas fuel
cell (alkaline and PEM), electrolysers (alkaline) as well as gas
diffusion electrodes and gas diffusion layers. Gaskatel also
offers commercial products like BiPlex gas diffusion electrodes, HydroFlex hydrogen reference electrodes, DensoFlex
acid density sensors and a small scale hydrogen generator.
Production lines for gas diffusion electrodes are also part of
our range of products.
Most of our activities are related to the manufacturing and
development of gas diffusion electrodes. The electrode manufacturing is done in two steps. At first the catalyst mixture is
prepared in a dry mixing process (“reactive mixing”).
Afterwards the catalyst is rolled to the electrode tape. Our
production line allows us to continuously manufacture electrodes
of up to 350 mm width. The gas diffusion electrodes have a
thickness between 200 and 500 µm, depending on the catalyst
and the manufacturing parameters. Their porosity is up to 80 %.
An electrolyte-tight PTFE layer can optionally be laminated on
top of the electrode. Our standard catalysts are Raney-nickel, silver
(silver-(1)-oxide), Pt-catalysts, activated carbons and graphite.
•
• • •
As the manufacturing process is very flexible it can be adapted
to nearly every other material.
Our customers use BiPlex electrodes in alkaline fuel cells and
electrolysers, PEM fuel cells, zinc-air batteries, for chlorinealkaline-electrolysis, H2O2 generation and waste water treatment.
We ourselves use BiPlex electrodes in our EloFlux fuel cells
and electrolysers and in our HydroFlex reference electrodes.
Gaskatel’s H2-Generator is designed for all those, who need
hydrogen in small amounts (40 litres per hour) and of technical purity (99.5 %) but don’t want to spend money on the
necessary infrastructure like grid-type network, pressure cylinder cabinets or hydrogen sensors. The hydrogen is simply
generated on demand and available at a pressure of 3 bar.
The co-generated oxygen is also available for the user.
The H2-Generator is useful for handycraft enterprises (hydrogen welding), laboratories and also for educational purposes.
54
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Siemensstraße 2
D - 61239 Ober-Mörlen
Jan Andreas
+49 (0) 6002 / 91 19 30
+49 (0) 6002 / 91 19 19
[email protected]
www.ghr-vatec.de
20
1963
Entwicklung und Vertrieb von Hochdruckarmaturen von
mbar bis 1000 bar.
Lieferprogramm: Druckminderer, Überströmventile,
Magnetventile, Filter, Sicherheitsventile, Absperrventile,
Proportionalventile, Schnellkupplungen und komplette
Systeme für Gase und Flüssigkeiten
Sonderlösungen für Brennstoffzellensysteme: 700 bar
Druckminderer
Hochdruckventil
High pressure valve
55
• • • • • • • • •
Development and sales of special valves from mbar up to
1000 bar.
Range of supply: Pressure reducers, Back pressure
valves, Solenoid valves, Filters, Safety valves, Stop valves,
Proportional valves, Quick connectors and complete
systems for gases and liquids
Special solutions for fuel cell systems: 700 bar pressure
reducer
56
HEAG Südhessische Energie AG/NATURpur Energie AG
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
Frankfurter Straße 100, D - 64293 Darmstadt
Dimitrios Drossos
+49 (0) 6151 / 701-8353
+49 (0) 6151 / 701-8039
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
[email protected]
www.hse.ag
2003 (Fusion der HEAG Versorgungs- AG
mit der Südhessischen Gas und Wasser
AG zur HEAG Südhessische Energie AG)
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
Frankfurter Straße 100, D - 64293 Darmstadt
Patrick Biehle
+49 (0) 6151 / 701-3403
+49 (0) 6151 / 701-3409
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
[email protected]
www.naturpur-energie.ag
2003
Die HEAG Südhessische Energie AG (HSE) ist der größte eigenständige Energie- und Infrastrukturdienstleister zwischen Rhein,
Main und Neckar. Die Vertriebstochter ENTEGA versorgt Privatkunden, aber auch Gewerbe und öffentliche Hand mit Strom,
Erdgas, Trinkwasser und Wärme. Groß- und Bündelkunden
werden ebenfalls über ein Tochterunternehmen, die citiworks,
beliefert. Die HSE betreibt hierfür ein engmaschiges Leitungsnetz sowie zahlreiche Energieversorgungsanlagen.
Im Bereich regenerative Energien ist die HSE über ein weiteres
Tochterunternehmen aktiv: die NATURpur Energie AG. Diese
entwickelt, realisiert und betreibt Anlagen zur regenerativen
Energieerzeugung. Darüber hinaus ist das Unternehmen in der
Beschaffung und Zertifizierung umweltfreundlichen Stroms tätig.
In Kooperation mit Hochschulen und Forschungseinrichtungen
beteiligt sie sich an der Erforschung und Optimierung zukunftsfähiger Technologien zur Energieerzeugung, um die Versorgung
künftiger Generationen mit Strom und Wärme sicherzustellen.
Seit 1990 zeigt die HEAG Südhessische Energie AG (HSE)
starkes Engagement bei Einsatz und Erprobung von Brennstoffzellensystemen. So hat sie bereits zwischen 1993 und 1998 ein
200 kW Brennstoffzellen-Heizkraftwerk Typ PC25A der amerikanischen ONSI Corporation als Demonstrations- und Forschungsanlage betrieben.
Rund 273.000 EUR kosten die beiden auf drei Jahre angelegten Projekte. 50 % davon trägt das Hessische Ministerium für
Wirtschaft, Verkehr und Landesentwicklung, den Rest zahlt die
HSE. Wissenschaftlich begleitet werden die Projekte durch die
Fachhochschule Darmstadt und das HSE-Tochterunternehmen
NATURpur Energie AG. Die Ziele der BrennstoffzellenPilotprojekte sind, die Einsatztauglichkeit in Ein- und Mehrfamilienhäusern zu testen, die Aufzeichnung des elektrischen
Betriebsverhaltens der Brennstoffzelle und die Auswirkungen
auf den Netzbetrieb zu untersuchen sowie die Ermittlung der
Anforderungen an die Netzplanung.
Die Vorteile des Brennstoffzellensystems sind die dezentrale
Strom- und Wärmeerzeugung (Kraft-, Wärmeerzeugung), der
hohe elektrische Wirkungsgrad, der hohe Gesamtwirkungsgrad,
der Beitrag zur CO2-Reduktion und der geräuscharme Betrieb.
Die Leistungsdaten für das Brennstoffzellenheizgerät sind:
Elektrische Leistung: 1 kW
Thermische Leistung Brennstoffzelle: 2,5 kW
Thermische Leistung Zusatzbrenner: 22 kW
Elektrischer Wirkungsgrad: 25-30 % (Ziel > 30 %)
Brennstoffzellentyp: SOFC (Solid Oxide Fuel Cell)
Im Rahmen von Pilot- und Demonstrationsprojekten in Darmstadt und Heppenheim wird zurzeit die Einsatztauglichkeit von
Brennstoffzellenheizgeräten von Sulzer Hexis, Schweiz, Typ HXS
1000 PREMIERE im Haushaltsbereich getestet. Die erste Anlage
wurde im Februar 2004 in Heppenheim in Betrieb genommen.
Ein Jahr später kam die zweite Brennstoffzellenanlage nach
Darmstadt. Sie liefert seit März 2005 Strom und Wärme in
einem Mehrfamilienhaus der Bauverein AG.
57
HEAG Südhessische Energie AG/NATURpur Energie AG
•
The HEAG Südhessische Energie AG (HSE) is the largest independent utility company providing energy and infrastructure in
the area between the rivers Rhine, Main and Neckar. Its subsidiary ENTEGA supplies not only private customers, but also
businesses and public bodies with electricity, natural gas, drinking
water and heat. Large customers and bundled customers are
also being supplied by a subsidiary, called citiworks. For this
purpose the HSE operates a dense network of distribution
cables and a large amount of energy supply equipment.
The HSE takes an active role in the area of renewable energies, via another subsidiary: the NATURpur Energie AG. It
develops, realises and operates plants for generating renewable
energy. In addition, the company is active in purchasing and
certifying environmentally friendly electricity. In cooperation
with universities and research institutes, it takes part in
researching and optimising forward-looking technologies for
energy production, to ensure that future generations will be
supplied with electricity and heat.
Ever since 1990 the HEAG Südhessische Energie AG (HSE) has
been demonstrating its great commitment to the use and
testing of fuel cell systems. For example, between 1993 and
1998 it was already operating a 200 kW PC25A fuel cell combined heat and power plant from the American ONSI
Corporation for demonstration and research purposes.
Pilot and demonstration projects in Darmstadt and
Heppenheim are currently exploring the feasibility of using
HXS 1000 PREMIERE fuel cell heaters by Sulzer Hexis
(Switzerland) in the home. The first system went into operation
•
in Heppenheim in February 2004. One year later the second
fuel cell system arrived in Darmstadt. Since March 2005 it has
been producing electricity and heat in an apartment house
belonging to the Bauverein AG.
The two projects will cost around 273,000 EUR over their
planned lifetime of three years. Of this, 50 % is borne by the
Hessisches Ministerium für Wirtschaft, Verkehr und
Landesentwicklung (Ministry of Economics, Transport, Urban
and Regional Development), while the HSE contributes the rest.
The projects receive scientific backup from the Darmstadt
University of Applied Sciences and the HSE subsidiary
NATURpur Energie AG. The objectives of the pilot fuel cell
projects are testing their suitability for use in detached homes
and apartment houses, recording the electrical operating
performance of the fuel cell and investigating the effects on
network operation and determining the requirements for network planning.
The advantages of the fuel cell system are decentralised generation of electricity and heat (combined heat and power), high
electrical efficiency, high overall efficiency, contribution to
reducing CO2 and quiet operation.
The output data for the fuel cell heater are:
electrical output: 1 kW
thermal output of the fuel cell: 2.5 kW
thermal output of the auxiliary burner: 22 kW
electrical efficiency: 25-30 % (target > 30 %)
fuel cell type: SOFC (Solid Oxide Fuel Cell)
58
hessenENERGIE GmbH
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Mainzer Straße 98-102
D - 65189 Wiesbaden
+49 (0) 611 / 74 623 - 0
+49 (0) 611 / 718 224
[email protected]
www.hessenENERGIE.de
30
1991
Die hessenENERGIE GmbH ist eine Energieagentur mit Sitz in
Wiesbaden, die sich mit Investitionsprojekten und mit Beratungsleistungen für eine effiziente und umweltschonende Energienutzung engagiert. Durch langjährige Erfahrung mit Technologien der rationellen Energieanwendung und zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen verfügt die hessen ENERGIE GmbH
über ein breites Kompetenzspektrum, das sie systematisch in
Consulting- und Energie-Dienstleistungs-Angebote umsetzt.
Die Erschließung von wirtschaftlichen Einsparpotenzialen in
öffentlichen Einrichtungen sowie in kleinen und mittleren
Betrieben mit moderner Effizienztechnik und intelligenter Steuerung bildet ein zentrales Handlungsfeld der hessenENERGIE
GmbH. Im Mittelpunkt stehen dabei Stromspartechnik, dezentrale Kraft-Wärme-Kopplung und innovative Konzepte zur
Verminderung des Wärmebedarfs für die Beheizung.
Die Nutzung erneuerbarer Energien ist ein weiterer Arbeitsschwerpunkt. Die hessenENERGIE GmbH konzentriert sich
hier auf den Bau und Betrieb von Windparks, die energetische
Nutzung von Biomasse und die Errichtung größerer Photovoltaikanlagen.
Einen wichtigen Bereich bildet der Betrieb von dezentralen
Anlagen zur Kraft-Wärme-Kopplung. In der Objektversorgung
für größere Liegenschaften liefert die hessenENERGIE GmbH
Wärme und Strom nach Übernahme der Heizzentrale,
Erneuerung oder Modernisierung der Anlagentechnik und
Zubau effizienter KWK-Anlagen.
Beim BHKW-Contracting werden BHKW kleiner Leistung für
potentielle Eigenerzeuger durch ein standardisiertes ContractingAngebot bereitgestellt, das Planung, Finanzierung, Bau und
Betrieb der Anlage mit Fernüberwachung einschließt. Dazu
werden zur Zeit in den Geschäftsbereichen Objektversorgung
und BHKW-Contracting motorische Blockheizkraftwerke eingesetzt. Projektkonzeption und Betriebserfahrungen aus diesen
Bereichen werden ausgewertet und dienen zur Erschließung
weiterer Einsatzbereiche für die Kraft-Wärme-Kopplung und zur
Beratung.
Aktuell wird vom Land Hessen die Erprobung von stationären
Mikrogasturbinen und Brennstoffzellen als innovative Technologien zur dezentralen Kraft-Wärme-Kopplung im Rahmen von
Pilot- und Demonstrationsvorhaben gefördert. Diese Projekte
werden von der hessenENERGIE GmbH im Auftrag der
Energieabteilung des Hessischen Ministeriums für Wirtschaft,
Verkehr und Landesentwicklung begleitet. Dabei wird die
Eignung von innovativen Anlagen wie Brennstoffzellen für den
Einsatz im Bereich der dezentralen Kraft-Wärme-Kopplung
unter technologischen, ökonomischen und ökologischen
Gesichtspunkten untersucht, und ihre Einsatzmöglichkeiten in
einem künftigen Energiesystem werden bewertet.
59
hessenENERGIE GmbH
•
hessenENERGIE GmbH is an energy agency based in
Wiesbaden that promotes the efficient and environmentally
friendly use of energy. It provides consulting services and
develops investment projects. Backed by many years of experience with renewable energy and technologies for the rational use of energy, hessenENERGIE GmbH has acquired a
broad spectrum of expertise that is systematically implemented in its range of energy and consulting services.
One core business of hessenENERGIE GmbH is to determine
the energy-saving potential that could be exploited in state
agencies as well as in small and mid-sized companies by
implementing modern technology and intelligent control
devices. In this context, power-saving technology, decentralized
CHP plants and innovative concepts to optimize building
heating play a key role.
Another central element of its work is the use of renewable
energy sources. Here, hessenENERGIE GmbH concentrates
on constructing and operating wind parks, converting biomass to energy and building larger-sized photovoltaic plants.
An important area is the operation of decentralized combined
heat and power (CHP) plants. hessenENERGIE GmbH supplies
heat and power for larger properties upon take-over of heating
facilities, renovation or modernization of existing installations
and construction of efficient CHP plants. In the area of
contracting for thermal power stations, small thermal power
stations are made available for customer generation using
standard contracting services including planning, financing,
construction and operation of the plant via remote control.
Motor-driven CHP plants are currently in use in the business
areas of heat- and power-supply and CHP-contracting. The
project conception and technical expertise that these areas
produce are evaluated and aid in developing further applications
for CHP and consulting.
Currently, the German State of Hessen is sponsoring pilot and
demonstration projects to test micro gas turbines and fuel
cells as innovative technologies for decentralized CHP.
Supported by hessenENERGIE GmbH on behalf of the Energy
Division of the Ministry of Economics, Transport, Urban and
Regional Development in Hessen, these projects examine the
technological, economical and ecological suitability of using
innovative power plants such as fuel cells in decentralized CHP
and assess their potential uses in a future energy system.
60
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Carl-Legien-Straße 30
D - 63073 Offenbach am Main
Thomas Brachmann
+49 (0) 69 / 89011 - 506
+49 (0) 69 / 89011 - 499
[email protected]
www.world.honda.com
1984
Die Honda R&D Europe (Deutschland) GmbH in Offenbach
wurde 1984 gegründet. Innerhalb des europäischen HondaNetzwerkes ist die deutsche Niederlassung auf Fahrzeugkonzepte und Designentwürfe für Automobile und Motorräder
spezialisiert, die auf lokale Markterfordernisse zugeschnitten
sind.
Zusätzlich wurde im Jahr 2002 die Honda Research Institute
Europe GmbH eröffnet; diese betreibt Grundlagenforschung
auf dem Gebiet intelligenter Systeme, basierend auf neurobiologischen und evolutionären Prinzipien.
Honda FCX
Honda FCX
Als Reaktion auf dringliche Umweltprobleme wie globale
Erwärmung, Luftverschmutzung und Erschöpfung von
Ressourcen arbeitet Honda an einem neuen Antriebsystem,
das das Potential hat, den klassischen Verbrennungsmotor zu
ersetzen. Diese Bemühungen resultierten bereits in der
Entwicklung eines extrem sauberen Antriebes, der Wasserstoff
als Energieträger nutzt und in Hondas neuem Brennstoffzellenfahrzeug, dem FCX, zum Einsatz kommt.
Ende 2002 hat Honda den FCX kommerziell verfügbar
gemacht. Seine neueste Version nutzt zwei von Honda entwikkelte Brennstoffzellen-Stapel in Verbindung mit einem 156,6 l
fassenden, 350 bar Wasserstofftank, um eine Reichweite von
430 km zu erzielen. Ein elektrischer Motor mit verbesserten
Leistungsmerkmalen von 80 kW wurde mit einem selbstentwickelten Ultra-Kondensator Energiespeichersystem kombiniert,
um nicht nur eine gleichmäßige und kraftvolle Beschleunigung
sondern auch höchste Verbrauchseffizienz zu erreichen.
Hondas Vision des zukünftigen Lebens im eigenen Heim beinhaltet die Idee einer Wasserstoff-Station, die eine Quelle
erneuerbarer Energie für Privathaushalte darstellt, ohne CO2
zu emittieren. Wasserstoff wird mit Hilfe höchst effizienter
Solarzellen aus Wasser gewonnen werden, um in der Folge
damit Brennstoffzellenfahrzeuge zu betanken und Strom und
Warmwasser für den Haushalt zu liefern. Alle Komponenten
sind für den Gebrauch in Privathaushalten optimiert.
Um diese Visionen umsetzen und auch den Wasserstoffbedarf
in entlegenen Wohngebieten decken zu können, hat Honda
eine Versuchsanlage, die Home Energy Station, entwickelt. Sie
generiert Wasserstoff aus Erdgas zur Nutzung in Brennstoffzellenfahrzeugen, während sie dem Haus Elektrizität und
Warmwasser liefert. Die neue Home Energy Station, die
gegenwärtig genug Wasserstoff produzieren kann, um den
Tank eines Honda FCX Wasserstoffahrzeuges in wenigen
Minuten zu füllen, beinhaltet die folgenden Komponenten
und Prozesse:
einen Reformer, der aus Erdgas Wasserstoff gewinnt,
einen Filter, der den Wasserstoff reinigt,
einen Kompressor, der den gewonnenen Wasserstoff
komprimiert,
einen Hochdrucktank, in dem der komprimierte Wasserstoff
gespeichert wird,
eine Brennstoffzelleneinheit, die daraus Strom und Warmwasser für den Privathaushalt erzeugt.
61
•
The Honda R&D Europe (Deutschland) GmbH in Offenbach
has been established in 1984. In Honda’s European R&D network, the German branch focuses on vehicle concepts and
design ideas for cars as well as motorcycles, tailored specifically to the requirements of the local markets.
Additionally, the Honda Research Institute Europe GmbH was
founded in 2002; it performs fundamental research in the area
of intelligent systems, based on neurobiological and evolutionary principles.
In response to pressing environmental problems including global warming, atmospheric pollution and resource depletion,
Honda has been working to develop a new powertrain with
the potential to replace the internal combustion engine.
These efforts have resulted in the creation of an ultra-clean
powertrain that utilizes hydrogen as an energy source and is
used in Honda’s new fuel cell vehicle, the FCX.
By the end of 2002, Honda made the FCX commercially
available. Its latest version utilizes two Honda-developed fuel
cell stacks combined with a 156.6 l, 350 bar hydrogen fuel
tank to attain a vehicle driving range of 430 km. An electric
motor with optimized characteristics and an output of 80 kW
has been combined with an in-house developed ultracapacitor
energy storage system to achieve not only smooth and
powerful acceleration but also highest fuel efficiency.
Honda’s vision of the future home life incorporates the image
of a “home hydrogen stand” that provides a source of renewable energy for private households without any CO2 emissions. Hydrogen will be produced from water using highly efficient solar panels and will then be used to power cars and to
supply household electricity as well as heated water via fuel
cells. All needed components are optimized for home use.
•
•
In order to make this vision come true and to meet the hydrogen refueling requirements of remote living areas, the Home
Energy Station has been developed. It generates hydrogen
from natural gas for use in fuel cell vehicles while supplying
electricity and hot water to the home. The new Home Energy
Station system, which can currently produce enough hydrogen
to refill the tank of a Honda FCX hydrogen fuel cell vehicle
taking just a few minutes once a day, consists of the following
major components and processes:
a reformer to extract hydrogen from natural gas,
a refiner to purify the hydrogen,
a compressor for pressurizing the extracted hydrogen,
a high pressure tank unit to store the pressurized hydrogen,
a fuel cell that utilizes the stored hydrogen to provide electric
and thermal energy for the household.
Honda Brennstoffzellenstapel
Honda fuel cell stack
62
Hüttenberger Produktionstechnik Martin GmbH
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Am Wingert 12, D - 35428 Langgöns
Franz Martin
+49 (0) 6403 / 778 - 267
+49 (0) 6403 / 749 - 98
[email protected]
www.huettenbergerproduktionstechnik.de
60
1948
Das 1948 gegründete Unternehmen produziert mit eigenem
Werkzeug- und Formenbau komplexe Metall-KunststoffVerbundteile in Großserien. Es ist nach ISO/TS 16949 und ISO
9001 zertifiziert. Seit über 50 Jahren ist die Firma ein zuverlässiger Partner für die Automobilindustrie, Medizintechnik,
Kamera- und Unterhaltungselektronik.
Im Jahre 2003 begann die Firma mit der Entwicklung eines
kostengünstigen Herstellungsverfahrens für PEM-Brennstoffzellen-Stacks. Dabei wird ein von der Firma hp schon lange in
anderen Bereichen genutztes und patentiertes Verfahren zur
Herstellung von Bipolarplatten eingesetzt. Die Herstellung
der Bipolarplatten in Metall-Kunststoff-Verbundtechnik bietet
durch den Einsatz von Stanz-Folgewerkzeugen und KunststoffSpritzwerkzeugen die Möglichkeit einer rationellen und automatisierten Fertigung in einer reproduzierbar hohen Qualität.
Daneben wird durch die Verwendung von Metall mit hoher
Strom- und Wärmeleitfähigkeit gegenüber konventionell hergestellten Komposit-Platten aus Graphit noch eine Reihe von
produktspezifischen Vorteilen erreicht:
Die deutlich verbesserte Stromleitfähigkeit und der geringe
Übergangswiderstand der Kontaktflächen lassen einen verbesserten Wirkungsgrad der Zelle zu.
Die gute Wärmeleitfähigkeit ermöglicht den einfachen
Aufbau luftgekühlter Stacks auch im Leistungsbereich > 1 kW.
Selbstverständlich sind auch flüssige Kühlmedien einsetzbar.
Als angenehmer Nebeneffekt tritt eine deutliche Verbesserung des Volumen- und Gewichts-Leistungsverhältnisses
auf. Dadurch lassen sich Stacks mit hoher Leistung auch für
portable Anwendungen realisieren.
Gute Langzeitstabilität. Das Aufquellen der sonst üblichen
Graphitplatten durch das im Prozess entstehende Wasser
wird durch die Metall-Kunststoff-Konstruktion vollständig
vermieden.
Konstruktive Maßnahmen sorgen für eine einfache Montage,
gegebenenfalls ist auch eine automatische Montage möglich.
Die Stacks lassen sich an die speziellen Erfordernisse der
Anwender anpassen. Ist eine besonders leichte Konstruktion
vorgegeben, bestehen der Bipolarplattenaufbau aus Aluminium
und die Endplatten aus Kunststoff. Standardmäßig wird
Kupfer mit Aluminium-Endplatten verwendet. Wird der Stack
beispielsweise bei hoher Umgebungstemperatur eingesetzt,
lässt sich die Plattenbreite vergrößern, d. h. der Stack besitzt
größere Kühllamellen und kann effizienter luftgekühlt werden.
Durch den Fertigungsprozess bedingt war ein neuartiger Aufbau des „Flowfields“ möglich. Dadurch konnten besonders
filigrane Strukturen realisiert werden, die zu einer deutlichen
Leistungssteigerung führten.
Der hp-Stack benötigt einen sehr niedrigen Arbeitsdruck und
kann dadurch mit geringen Kompressorleistungen auskommen.
Auch bei der Kühlung erweist sich der hp-BrennstoffzellenStack als anspruchslos. Ein konstruktiv einfacher Aufbau mit
Ventilatoren reicht aus, den Stack auf Betriebstemperatur zu
halten.
Die Firma Hüttenberger Produktionstechnik bietet diese
neuen Stacks in den Leistungsklassen von 20 W bis 2 kW an.
Eine individuelle Anpassung an Kundenwünsche ist möglich,
wobei auch an die jeweiligen Anforderungen angepasste,
elektronische Regelsysteme geliefert werden können. Durch
die leichte, kompakte Bauweise und den guten Wirkungsgrad
des hp-Brennstoffzellen-Stacks ist der Einsatz in mobilen
Geräten und Fahrzeugen besonders sinnvoll. Aber auch stationäre Anwendungen profitieren von dem guten PreisLeistungsverhältnis dieses Brennstoffzellen-Stacks. Die Firma
Hüttenberger Produktionstechnik freut sich auf Ihre Anfrage.
Anpassungen an spezielle Anwendungen sind möglich.
63
Hüttenberger Produktionstechnik Martin GmbH
Hüttenberger Brennstoffzelle
Hüttenberger fuel cell stack
•
•
•
•
Founded in 1948, our company is producing complex metalplastic composite parts in high quantities. The used punching
and injection-moulding tools are designed and built in the
company’s own R+D centre. We are certified due to ISO/TS
16949 and ISO 9001. Since over 50 years the company is a
reliable partner for the automotive, medical, camera and
electronic industry.
The design gives the possibility for automatic assembly of the
stacks. The stack could be changed due to the individual
necessity. So, for example, if you need a very light weight
design we can use aluminium for the electrode plates and the
end-cover plates would be made out of PPS. Normally the
electrode plates are made out of copper using aluminium end
cover plates.
In 2003 the company started to develop electrode
plates for PEM fuel cells using their patented and
production tested process. The production of the
electrode plates by metal-plastic composite technology provides the possibility for efficient and
automated production, in reproducibly high quality, using follow-on punching tools and plasticinjection-moulding tools. In this process the conductor paths made of a highly conductive and
corrosion-proof metal is combined with the synthetic material PPS, especially optimized for fuel
cell purposes.
Due to this technical principle we achieve several
advantages over conventional graphite electrode
plates:
Better conduction of the electric current.
Better removal of the process heat from the
inside of the fuel cell to the integrated cooling surfaces,
which allows air cooled stacks > 1 kW. Of course liquid
cooling is also possible.
Reduction of volume and weight. The excellent volume/
weight output-ratio allows to build high power stacks for
portable use.
Long time reliability. The swelling of conventional graphiteelectrode-plates due to the process water is not possible
with our metal-plastic composite construction.
If the stack should work under higher outside
temperature, we easily can enlarge the surface
for the cooling-lamellas which ensure us much
higher efficiency in the air cooling process.
Due to the technical production principle there
was the possibility of an absolutely new flow
field design. This non-conventional flow field,
only reproducible with injection-moulding technology, is offering a fine structure with a remarkable increase of efficiency.
The pressure of the process-air is very low to
realize extremely small power consumption of
the air compressor. Ventilators, used for air cooling of the stack, could be easily mounted and
economically driven.
The company Hüttenberger Produktionstechnik offers their
stacks in an application range of 20 W to 2 kW. Individual alignments due to customers requirements are welcome, including
electronic control devices. The extreme compact and light-weight
design of the hp-stack provides a wide range of applications,
specially for vehicle and portable use. In any case, the cost
effectiveness is a remarkable milestone in fuel cell technology.
Contact us for more information. Your special requirements
are welcome.
64
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Rheingauer Straße 9
D - 65388 Schlangenbad
Dipl.-Ing. Frank Illing
+49 (0) 6129 / 5063 - 18
+49 (0) 6129 / 5063 - 30
[email protected]
www.ibr-und-partner.de
> 20
1966
Seit 1966 erbringt das IBR Ingenieurbüro Redlich und Partner
GmbH als führendes Ingenieurunternehmen neben der klassischen Ingenieurtätigkeit komplette und umfassende Beratung,
Planung sowie Forschungs- und Entwicklungsdienstleistungen
dezentraler Energieversorgungssysteme mit nachhaltigen
Energieträgern.
Das IBR Ingenieurbüro Redlich und Partner GmbH bietet insbesondere in folgenden Bereichen national und international
hochwertige Ingenieurdienstleistungen:
Wasserstofferzeugung, Wasserstoffspeicherung,
Wasserstoffverteilung
Wasserstofferzeugung mittels Elektrolyse, Wasserstofferzeugung mittels Aufbereitung aus Erd-, Bio- und
Faulgas, Wasserstoffspeicherung und Wasserstoffverteilung, Wasserstofftankstellen.
Wasserstofferzeugung aus erneuerbaren Energien
Hydrogen production from renewable energies
Wasserstoff aus Biogas / Faulgas
Das auf Basis eines Faulprozesses von Biomasse, Bioabfällen oder Klärschlamm erzeugte Bio- oder Faulgas wird
durch geeignete Reinigung und Aufbereitung zu hochreinem Wasserstoff verarbeitet.
Integration der elektrolytischen Wasserstoffproduktion in
Abwasserreinigungsanlagen
Die Integration des bei der Elektrolyse anfallenden
Sauerstoffs wird in den Abwasserreinigungsprozess integriert und gewährleistet neben verfahrenstechnischen
Optimierungen die Reduzierung der Energiekosten auf
Kläranlagen um bis zu 60 %.
Im Rahmen international anerkannter Forschungs- und Entwicklungsvorhaben einschließlich großtechnischer Versuchsanlagen hat sich das IBR Ingenieurbüro Redlich und Partner
GmbH in den letzten 10 Jahren
detailtiefe Kenntnisse und Fähigkeiten im Bereich der
Projektentwicklung,
Genehmigungsverfahren,
Entwurfs- und
Ausführungsplanungen,
Realisierung und
Projektsteuerung
von wasserstoffbasierten
Energiesystemen angeeignet.
65
• • •
Since 1966 the IBR engineering consultant Redlich and Partner
Ltd provides as a prominent engineering company apart from
the classical engineer activity, complete and comprehensive
consultation, planning as well as research and development of
decentralized power supply systems with sustainable energy
resources.
The IBR engineering consultant Redlich and Partner Ltd offers
in particular within the following ranges national and internationally high-quality engineer services:
Hydrogen Production, Hydrogen Storage, Hydrogen
Distribution
Hydrogen production by means of electrolysis, hydrogen
production by means of transforming natural, bio and
digester gas, hydrogen storage and hydrogen distribution,
hydrogen gas stations.
Hydrogen processed by fermentation gas/digester gas
The bio or digester gas produced on basis of a putrid
process of biomass, bio wastes or sewage sludge by suitable cleaning and dressing to highly pure hydrogen.
Integration of electrolytic hydrogen production in waste
water treatment units
The integration of the oxygen resulting with the electrolysis is integrated into the waste water purification process and ensured apart from process engineering optimizations the reduction of the energy costs on purification
plants over up to 60 %.
In the context of internationally recognized research and
development projects including industrial test ranges the IBR
engineering consultant Redlich and Partner Ltd has acquired
itself detaildeep knowledge and abilities within the scope of
project development,
licensing procedures,
draft and execution plannings,
realization and
steering of the project
of hydrogen-based energy systems.
66
IKS Photovoltaik Kunsch & Schröder GbR
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
An der Kurhessenhalle 16 b
D - 34134 Kassel
Dipl.-Ing. Holger Kunsch
+49 (0) 561 / 953 - 8050
+49 (0) 561 / 953 - 8051
[email protected]
www.iks-photovoltaik.de
5
1989
Die Firma IKS Photovoltaik wurde 1989 vom Diplom-Ingenieur
Holger Kunsch und dem Techniker Michael Schröder gegründet.
Der Schwerpunkt unserer Aktivitäten sind die Entwicklung,
Herstellung und der Vertrieb von
Lehr- und Experimentiersystemen
Mess- und Prüftechnik
Demonstrationsmodellen
im Bereich Erneuerbare Energien sowie kundenspezifische
Entwicklungen.
Durch das Arbeiten in Netzwerken mit freien Mitarbeitern und
ausgesuchten Partnerfirmen sind wir flexibel und kostengünstig.
Eine gute Zusammenarbeit besteht auch mit der Universität
Kassel und dem Institut für Solare Energieversorgungstechnik
(ISET). Im August 2004 wurde der Betrieb von Söhrewald nach
Kassel in ein größeres Gebäude verlagert.
Produkte und Dienstleistungen sind:
Lehrmittel
SOLARTRAINER Profi Photovoltaik-Lehrsystem
SOLARTRAINER junior Photovoltaik-Experimentiersystem
WINDTRAINER junior Windenergie-Experimentiersystem
H2-TRAINER junior Wasserstoff-Experimentiersystem
ComBox Hardware/Software-System zum computergestützten Messen, Steuern und Regeln
Energie Check und Energie Check Profi Messgerätekoffer
Mess- und Prüftechnik
Photovoltaik – Simulatoren für Lehre, Forschung und Testlabore
Solarstrahlungssensor ISET Sensor
Kundenspezifische Entwicklungen
H2-TRAINER junior
H2-TRAINER junior
67
IKS Photovoltaik Kunsch & Schröder GbR
•
The company IKS Photovoltaik was founded 1989 by the engineer Holger Kunsch und the technician Michael Schröder. Our
work focusses on the development, production, sales and
marketing of
training and experimental kits
measuring and inspection technology
demonstration models
in the field of Renewable Energies as well as customized
developments.
By means of working in networks with freelancers and exquisite
partners we are flexible and cost-effective. There is a successful
cooperation with the University of Kassel and the company
ISET in Kassel. In August 2004 we moved from Söhrewald to
Kassel into a larger building.
Products and services cover:
Teaching systems
SOLARTRAINER Profi Photovoltaic Trainingsystem
SOLARTRAINER junior Photovoltaic Experimental System
WINDTRAINER junior Windenergy Experimental System
H2-TRAINER junior Hydrogen – Fuel cell Experimental
System
ComBox Hardware/Software-System for computer-aided
measuring and control
Energy Check and Energy Check Profi Measuring equipment
Measuring and inspection technology
Photovoltaics – Simulators for teaching, research and test
laboratories
Solar radiation sensor ISET Sensor
Customized developments
68
Infraserv GmbH & Co. Höchst KG
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Industriepark Frankfurt Höchst
D - 65926 Frankfurt am Main
Dr. Heinrich Lienkamp
+49 (0) 69 / 305-7571
+49 (0) 69 / 305-20646
[email protected]
www.infraserv.com
Projekt/Project
Brennstoffzellen-Heizkraftwerk im Industriepark Höchst
Fuel cell plant at the Frankfurt Höchst Industrial Park
Standort/Site
Industriepark Höchst, 65926 Frankfurt am Main
Betreiber/Operator
Hersteller/Supplier
Onsi Corporation
Seit Juli 2001 ist das Brennstoffzellen-Heizkraftwerk von
Infraserv Höchst im Industriepark Höchst im Probebetrieb und
liefert 200 kW Strom und 220 kW Wärmeleistung. Im Gegensatz zu anderen PAFC Brennstoffzellen des gleichen
Herstellers, die in Hessen im Einsatz sind, wird dieses
Aggregat direkt mit Wasserstoff versorgt, der als Koppelprodukt
aus einem chemischen Produktionsprozess anfällt. Somit können
ca. 80 % der zugeführten Energie in Form von Strom und Wärme
genutzt werden. Die Betriebstemperatur von 200°C erlaubt
die Nutzung der Abwärme als Prozesswärme für Heizdampf
und zur Kälteerzeugung durch Adsorption. Im Juli 2002 war die
einjährige Probephase abgeschlossen, und das Brennstoffzellen-Heizkraftwerk hat die Versorgung der im Industriepark
angesiedelten Pilotproduktionsanlage für Membran-ElektrodenEinheiten (MEA) der Pemeas
GmbH aufgenommen.
PAFC (Phosphoric Acid Fuel Cell)
Type
Manufacturer
Year of construction
Thermal output
Electrical output
Electrical efficiency
Fuel
Fuel consumption at
100 % power
Dimensions (L x W x H)
Weight
PC25C
ONSI Corporation, USA
1996
220 kW
200 kW / 235 kVA
40 %
hydrogen
15 kg/h = 178 m3/h
5.46 m x 2.97 m x 3.07 m
approx. 16 metric tons
Die neue Pilotproduktionsanlage wird mit Strom und Wärme
aus der Brennstoffzellenanlage versorgt. Auf Grund der hohen
Verfügbarkeit von Wasserstoff (ca. 30 Mio. m3/a) im Industriepark Höchst sind am gleichen Standort eine Verdichterstation
und eine Wasserstoff-Trailerabfüllung entstanden.
Brennstoffzellen-Heizkraftwerk
Fuel cell plant
69
•
Infraserv Höchst has been operating a Phosporic Acid Fuel
Cell (PAFC) at the Frankfurt Höchst Industrial Park since July
2001. The hydrogen necessary is already available as a coupled
product from chemical processes, thus offering ideal conditions
for the use of fuel cell technology. The plant supplies 200 kW
power and 220 kW heat. The electrical efficiency is 40 %, with
an overall efficiency of more than 80 %. After the test phase
of one year, the fuel cell was moved to another part of the
industrial park and now supplies energy in the form of electricity and heat for a fuel cell membrane production facility.
Since large amounts of hydrogen are available as co-product
from a chemical plant, a trailer filling station with a hydrogen
storage capacity of 10,000 m3 was built alongside the gasometer.
Speicher- und Abfüllanlage für Wasserstoff
Hydrogen storage and filling station
• •
70
Linde AG
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Abraham-Lincoln-Straße 21
D - 65189 Wiesbaden
Stefan Metz
+49 (0) 611 / 770 - 487
+49 (0) 611 / 770 - 603
[email protected]
www.linde.de
www.linde.com
42229
1879
Linde ist ein internationaler Technologiekonzern, der in seinen
beiden Unternehmensbereichen Gas und Engineering sowie
Material Handling jeweils führende Marktpositionen besetzt.
Im Geschäftsjahr 2005 hat der Konzern einen Umsatz von 9,5
Mrd. EUR erzielt. Der Unternehmensbereich Gas und
Engineering bündelt Lindes Aktivitäten auf dem Gebiet der
Technischen und Medizinischen Gase sowie dem Anlagenbau.
Auch die Technologie rund um die Betankung wasserstoffbetriebener Fahrzeuge hat Linde weiterentwickelt: Dank verbesserter Kryokupplungs-Technologie ist eine Betankung von
Fahrzeugen an Wasserstoff-Tankstellen – ganz gleich, ob flüssig
oder gasförmig – in weniger als drei Minuten möglich. Aus
diesem Grund setzt schon heute ein Drittel der weltweit
betriebenen Wasserstoff-Tankstellen auf Technologie von Linde.
Als führender Anbieter von technischen Gasen und Wasserstoffanlagen nimmt Linde weltweit eine Spitzenposition ein,
wenn es darum geht, den Energieträger Wasserstoff in konkreten Anwendungen nutzbar zu machen. In enger Kooperation
mit Automobilherstellern, Mineralöl- und Energieversorgungsunternehmen entwickelt der Konzern die Wasserstofftechnologie konsequent weiter und versteht sich damit als Wegbereiter für die Wasserstoff-Gesellschaft. Schon heute beherrscht
Linde die gesamte Technologie für eine funktionierende Wasserstoff-Wertschöpfungskette – von der Herstellung bis zur Anwendung. Ergebnis dieser Arbeit ist unter anderem ein innovatives Rückkühlsystem für Flüssigwasserstoff-Tanks. Mit diesem
System wird die maximale Standzeit von Wasserstoff-Fahrzeugen bei völligem Stillstand von drei Tagen auf bis zu zwei
Wochen ausgedehnt – fast ohne Abdampfverluste.
Darüber hinaus stellt Linde aber auch im Rahmen zahlreicher
nationaler und internationaler Partnerschaften – etwa bei der
Arbeitsgemeinschaft Wasserstoff-Projekt Flughafen München,
der Clean Energy Partnership (CEP), dem EU-geförderten
Projekt Clean Urban Transport for Europe (CUTE) oder Zero
Regio – immer wieder seine Wasserstoff-Kompetenz unter
Beweis.
Wasserstofftankstelle
Hydrogen filling station
71
Linde AG
•
Linde is an international technology group which occupies
leading market positions in each of its two business segments
Gas and Engineering and Material Handling. In fiscal year
2005 the group generated sales of 9.5 bill. EUR. In the Gas
and Engineering business segment, Linde has bundled its
activities into two areas, industrial and medical gases as well
as plant construction.
As a leading global supplier of industrial gases and hydrogen
plants, Linde will be in a prime position when it comes to
harnessing the fuel hydrogen in specific applications. In close
collaboration with car manufacturers and oil and energy supply
companies, the group has developed the hydrogen technology
further and sees itself as the fore-runner of the hydrogen
society. Already today Linde has at its fingertips all the technology required for a functioning hydrogen value-added chain,
from hydrogen production to hydrogen applications. The
result of this work was an innovative cooling system for liquefied
hydrogen tanks. This system allows the maximum amount of
time that hydrogen vehicles remain completely stationary to
be extended from three days to two weeks with almost no losses
due to evaporation. Additionally Linde has also developed the
technology for filling hydrogen-powered vehicles.
•
Thanks to our improved cryo clutch technology, filling the
tanks of vehicles at hydrogen filling stations now takes less
than three minutes, whether the hydrogen is in liquid or gaseous
form. For that reason, a third of the hydrogen filling stations in
the world are currently using Linde technology.
Moreover, Linde has also demonstrated its competence in the
hydrogen field in numerous national and international partnerships, such as the hydrogen project joint venture at Munich
Airport, the Clean Energy Partnership (CEP), the EU-funded
Clean Urban Transport for Europe (CUTE) project and Zero
Regio.
72
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Bunsenstraße 22
D - 64293 Darmstadt
Dr. Zijad Lemes
+49 (0) 6151 / 80 25 00
+49 (0) 6151 / 80 26 00
[email protected]
www.magnum.de
ca. 30
1987
Mit ca. 30 Beschäftigten deckt das im Jahre 1987 gegründete
Unternehmen die Bereiche Simulations- und Automatisierungstechnik, Mikroelektronik, automatisches Messen, Prüfen und
Testen, Lecküberwachung sowie die industrielle Bildverarbeitung
ab.
MAGNUM bearbeitet Aufgabenstellungen zur Modellbildung
und Simulation für die Elektronikentwicklung in der Automobilund Medizintechnik und entwickelt und implementiert modellbasierte Diagnoseverfahren. Funktionsprüfstände für Fertigung
und Versuch werden mit einer modularen Software zur Prüfstandssteuerung (MILAN®) automatisiert für Dauerversuche an
Geräten und in der Materialprüfung, als Versuchsprüfstände
für die Brennstoffzellenentwicklung mit automatischer Versuchsdurchführung und HIL – Hardware-in-the-Loop-Simulation.
MAGNUM hat als eines der ersten Unternehmen an der
Entwicklung von alternativen Antrieben und stationären Energiequellen auf der Basis von Brennstoffzellen mitgewirkt. Es wurden
sowohl Prüfstände für Nieder- als auch HochtemperaturBrennstoffzellensysteme realisiert, wobei als Prüflinge Brennstoffzellen wie z. B. PEMFC, DMFC, SOFC oder MCFC und
Reformer eingesetzt werden können. Mit diesen Prüfständen
ist es ferner möglich, Komponenten- bzw. Subsystemtests wie
beispielsweise APU durchzuführen. Dank der Bündelung des
hausinternen Know-hows wurden außerdem die ersten
Hardware-in-the-Loop-fähigen elektrochemischen Versuchsprüfstände geschaffen. Kunden wie MTU, Ticona, Wacker,
Viessmann, ABB, Bosch, Braun, DEA, Mercedes-Benz, Opel u. a.
sind Referenzen für die Qualität der technischen Lösungen.
Kompetenz und Kreativität gewährleisten ein ständig optimiertes Portfolio. Ein neuentwickeltes Befeuchtungssystem
mit integrierter Feuchtemessung ermöglicht auch den dynamischen Betrieb des Prüfstandes und ist besonders für kleine
Gasdurchflüsse geeignet. Portable Prüfstände erlauben
zusätzliche Flexibilität in der Anwendung. Prüfstände mit elektrochemischer Arbeitsstation sind mit integriertem Impedanzspektrometer verfügbar. Netzunabhängige Systeme zur
Stromversorgung mit Brennstoffzellen wurden bereits realisiert.
Ein komplettes Fahrzeugmodell (CARSIM) mit Brennstoffzellen-Antrieb ist als Entwicklungstool bestens geeignet für
Simulationen oder zur HIL-Anbindung. MAGNUM zeichnet
sich außerdem durch seine Dienstleistungen rund um die
Brennstoffzelle aus, dazu zählen unter anderem Konzeption und
Programmierung von Steuerungen für Brennstoffzellensysteme oder auch das Durchführen von Sicherheitsanalysen.
FC Mini – Portabler Prüfstand
FC Mini – portable test stand
73
•
Founded in 1987, the company with its approx. 30 employees
now covers the areas of simulation and automation technology, microelectronics, automated measuring, examination and
testing, leak monitoring as well as image processing for industrial applications.
MAGNUM handles modelling and simulation tasks for electronics
development in automobile and medical technology, and
designs and implements model-based diagnostic procedures.
Test facilities for production or testing are automated with a
modular software (MILAN®) for long-term testing of equipment and materials, e.g. in fuel cell test beds with automated
testing and HIL – hardware-in-the-loop simulation.
•
• • •
Expertise and creativity ensure a constantly optimised portfolio. A newly developed humidification system with integrated
moisture measurement allows for the dynamic operation of
the test stand and is particularly suitable for small gas flow.
Portable test stands permit additional flexibility in use. Test
stands with electrochemical workstation are available with
integrated impedance spectrometer. Self-contained systems
for power supply with fuel cells have already been provided.
A complete vehicle model (CARSIM) with fuel cell drive is optimally suited as development tool for simulations or for HIL
link-up. Furthermore, MAGNUM can be characterised by its
all-around services for fuel cells including amongst others conception and programming of controls for fuel cells or the carrying out of safety analysis.
MAGNUM was one of the first companies to take part in the
development of alternative propulsion units and stationary
energy sources based on fuel cells. Test facilities for low-temperature as well as for high-temperature fuel cell systems have
been realised using as test items fuel cells such as PEMFC,
DMFC, SOFC or MCFC and reformer. Furthermore, with these
test stands it is possible to accomplish component and/or subsystem tests as for example APU. Owing to the bundling of
the in-house know-how the first electrochemical test stands
using the hardware-in-the-loop concept have been created,
which moreover have won an innovation price. Customers
such as MTU, Ticona, Wacker, Viessmann, ABB, Bosch, Braun,
DEA, Mercedes-Benz, Opel et al. are reference for the quality
of our technical solution.
FC Maxi – Prüfstand für Nieder- und
Hochtemperaturbrennstoffzellen
FC Maxi – test stand for low and high
temperature fuel cells
74
MessKonzept GmbH
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Niedwiesenstraße 33
D - 60431 Frankfurt
Dr. A.-U. Grunewald
+49 (0) 69 / 53056444
+49 (0) 69 / 53056445
[email protected]
www.messkonzept.de
3
1999
Die Firma MessKonzept (www.messkonzept.de) löst Ihre Messaufgabe in der Gasanalytik unter Verwendung unserer eigenen
und/oder fremder Produkte. Insbesondere bieten wir verschiedene moderne Wärmeleitfähigkeitsdetektoren (WLDs) an.
Diese Detektoren sind essentiell, um die Konzentrationen von
infrarotinaktiven Gasen, wie z. B. Wasserstoff (H2), Helium (He)
oder Stickstoff (N2), mit schnellem Ansprechen zu bestimmen.
Ein einzigartiges Merkmal unserer Detektoren ist die präzise
und langzeitstabile Bestimmung von H2-Konzentrationen in
Messgasen mit niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten oder
mit hohen Taupunkten, wie sie in Applikationen der Brennstoffzellentechnologie öfters auftreten. Daneben bieten wir einen
Detektor an, der die genaue Messung von H2 in Messgasen
mit stark schwankenden CO2-Gehalten erlaubt. Prinzipiell ist
das neuartige System in der Lage, zwei Komponenten in
ternären (3-komponentigen) Mischungen zu bestimmen.
Die Wärmeleitfähigkeitsdetektoren sind als OEM-Bauteil oder
Transmitter erhältlich. Das OEM-Bauteil lässt sich durch eine
vorhandene Signalauswertung relativ einfach in ein bestehendes Messsystem integrieren, während sich der Transmitter
durch einen linearen 4-20 mA Ausgang und ein robustes
Aluminiumgehäuse (Schutzklasse IP65) auszeichnet. Auf
Wunsch werden auch fertige Analysatoren inklusive Anzeige,
Alarmen und zusätzlichen Komponenten, wie z. B. einem Gaszirkulator, gefertigt.
75
MessKonzept GmbH
•
MessKonzept (www.messkonzept.de) is dedicated to solve
your measurement task in gas analysis using our own and/or
other company’s products. Particularly we offer various
modern thermal conductivity (TC) sensors. These sensors are
essential to precisely determine concentrations of gases that
are infrared-inactive such as hydrogen (H2), helium (He) or
nitrogen (N2).
•
The TC sensors are available as OEM product or transmitter.
The OEM product includes a signal processing allowing the
easy adaption to an existing measuring system. The transmitter is characterized by a linear 4-20 mA output and robust aluminum housing (protection class: IP65). By request, we also
build complete analyzers including display, alarms, and additional components as a sample gas circulator for example.
A unique feature of our sensors is the fast and long-term stable determination of H2 concentrations in gas mixtures with
low flows or high dew points as frequently met in applications
of fuel cell technology. In addition, we offer a detector that
allows the measurement of H2 in gases with strongly fluctuating
CO2 contents. For most applications, this sensor is capable of
measuring two components in ternary (3-gas) mixtures.
Wärmeleitfähigkeits-Transmitter
Thermal conductivity transmitter
76
PEMEAS GmbH
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Industriepark Höchst, G 864
Dr. Carsten Henschel
+49 (0) 69 / 305 4292
+49 (0) 69 / 305 26600
[email protected]
www.pemeas.com
50
2004
PEMEAS - Das Unternehmen
PEMEAS ist ein führender Anbieter von Kernkomponenten
und Subsystemen für die schnell wachsende Brennstoffzellenindustrie. PEMEAS wurde im April 2004 von Venture-CapitalUnternehmen und der Celanese AG gegründet und führt die
Brennstoffzellenaktivitäten der früheren Hoechst AG fort, die
bereits 1994 ins Leben gerufen wurden. Damit blickt das
Unternehmen auf eine langjährige Erfahrung zurück. Mit zwei
Geschäftsbereichen unterstützt Pemeas weltweit ihre Kunden.
Der Celtec®-Geschäftsbereich von PEMEAS konzentriert sich
auf die Entwicklung und Vermarktung von Hochtemperaturmembranen und –MEAs, die einen Betrieb von PEM-Brennstoffzellen bei Temperaturen von bis zu 180 °C ermöglichen. Der
Einsatz von Celtec-MEAs in PEM-Brennstoffzellen führt zu einem
vereinfachten und zuverlässigeren Brennstoffzellensystem. Mit
dem Celtec-Produkt ist PEMEAS der einzige kommerzielle
Anbieter von Hochtemperatur-MEAs.
Der E-TEK™-Geschäftsbereich von PEMEAS ist ein Weltmarktführer in der Edelmetallkatalysator- und Elektrodentechnologie.
E-TEK bietet ein breites Portfolio an Katalysatorprodukten an,
mit denen die Leistung von Brennstoffzellensystemen verbessert
werden kann. Der Geschäftsbereich hat in moderne, automatisierte Produktionskapazitäten investiert, um neue Technologien
zu entwickeln und zuverlässige, leistungsfähige Komponenten
in kommerziellen Mengen herstellen zu können.
Mit etwa 50 Mitarbeitern betreibt PEMEAS Produktion und
F&E in Deutschland und den U.S.A. und ist durch Distributoren
in zahlreichen asiatischen Märkten wie Japan, Korea und Taiwan
vertreten.
Celtec®-P MEA für die Hochtemperatur-PEM-Brennstoffzelle
Celtec®-P MEAs basieren auf dem hochtemperaturfesten Kunststoff Polybenzimidazol (PBI) und dem Elektrolyt Phosphorsäure.
Heute wird PBI vor allem für Feuerschutzbekleidung genutzt.
PEMEAS hat mit dem einzigen Hersteller von PBI eine exklusive
Lieferbeziehung für alle Brennstoffzellenanwendungen.
Celtec®-P MEA ermöglicht eine neue Generation von PEMBrennstoffzellen, die kostengünstiger, effizienter und zuverlässiger sind als konventionelle Niedertemperatur-Brennstoffzellensysteme. Hochtemperatur-PEM-Brennstoffzellensysteme
benötigen kein Wassermanagement, eine vereinfachte Gasaufbereitung (hohe Kohlenmonoxid- und Schwefeltoleranz) und
eine einfache Steuerung.
Schlussfolgerung
Hochtemperaturmembran
High temperature membrane
PEMEAS ist ein führender Hersteller von Katalysatoren, MEAKomponenten und MEA-Produkten für PEM-Brennstoffzellen
und DMFC. Darüber hinaus ist PEMEAS der einzige kommerzielle Hersteller von Hochtemperatur-MEAs für PEM-Brennstoffzellen. Durch den Einsatz von Celtec®-P MEAs werden Brennstoffzellensysteme kostengünstiger, effizienter und zuverlässiger.
77
PEMEAS GmbH
•
• • • • •
•
PEMEAS - The company
Celtec®-P MEA for the high temperature PEM fuel cell
PEMEAS is a leading supplier of key components and subsystems
to the emerging fuel cell industry. PEMEAS has been incorporated during April 2004 through a Venture Capital backed spinoff and continues the fuel cell business of Hoechst Chemical
Group initiated in 1994. For serving its global customer base
PEMEAS is operating two divisions.
Celtec®-P MEAs are based on the high temperature resistant
polymer polybenzimidazole (PBI) and phosporic acid as electrolyte. Today, PBI is mainly used for fire protection fabrics. In a
contract with the sole producer of PBI, PEMEAS has secured the
exclusive use of it for fuel cell applications. Celtec®-P MEA enables a new generation of PEM fuel cells which is more costeffective, efficient and reliable than conventional low temperature fuel cell systems. High temperature PEM fuel cells don’t
need any water management and require a simple control and
reforming process (high tolerance of carbon monoxide and
sulphur).
The Celtec® division of PEMEAS is focusing on the development
and commercialization of high temperature membranes and
MEAs enabling PEM fuel cells to be operated at an elevated
temperature of approximately 180° C. The use of Celtec MEAs
in PEM fuel cells results in a simplified and much more dependable fuel cell system. Through its Celtec Division PEMEAS is
the only commercial supplier of high temperature MEAs.
The E-TEK™ division of PEMEAS is a global leader in precious
metal catalyst technology and electrode technology. E-TEK is
providing a broad range of precious metal based products to
its customers to improve the performance of fuel cell systems.
The division has invested in state-of-the-art automated manufacturing equipment to develop new application technology
and to produce reliable, high-performance components in
commercial quantities.
With approximately 50 employees,
PEMEAS operates manufacturing and
R&D facilities in Germany and in the
U.S.A. and is represented through
agents in various Asian markets like
Japan, Korea and Taiwan.
PEMFC-System mit Nieder- und
Hochtemperaturmembran
PEMFC system with low and
high temperature membrane
Conclusion
PEMEAS is a leading supplier of catalysts, MEA-components
and MEA-products for PEM fuel cells and DMFC. Furthermore,
PEMEAS is the only commercial supplier of high temperature
MEAs for PEM fuel cells. By using Celtec®-P MEAs, fuel cell
systems will become more cost-effective, efficient and
reliable.
78
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Auf dem Stützelberg
D - 35745 Herborn
Siegfried Suchanek
+49 (0) 2772 / 505 - 1829
+ 49 (0) 2772 / 505 – 71829
[email protected]
www.rittal.de
www.faszination-zukunft.de
8900
1961
Globale Verfügbarkeit, Kundennähe, Zuverlässigkeit, Schnelligkeit und konsequentes Marketing von Anfang an – so lautet
das Erfolgsrezept hinter dem Aufstieg von Rittal zum weltweit
führenden Systemanbieter für Gehäuse- und Schaltschranktechnik. Mit mehr als 10.000 sofort lieferbaren StandardProdukten ist das Unternehmen gefragter Partner in allen
Bereichen der Industrie sowie Trendsetter für alle Segmente
des IT-Markts. Rittal steht für zukunftsorientierte und umfassende Lösungs-, Service- und Beratungskompetenz.
Unter dem Dach von Rittal International entstehen optimale
Synergien durch einen starken Verbund mit den Marktführern
Eplan (Europas Nr. 1 bei Softwarelösungen für den Maschinenund Anlagenbau sowie die Industrie), Lampertz (führender
Anbieter im Bereich physikalischer Daten- und Systemsicherung)
und Litcos (Anbieter von innovativen Sicherheitskonzepten für
Datensysteme). Um alle Märkte der Welt optimal zu bedienen,
beliefern 19 Hightech-Produktionsstätten 60 Tochtergesellschaften, 150 Vertriebs- und Logistik-Center und über 70
Vertretungen rund um den Globus. In Deutschland leisten 22
Rittal Vertriebs- und Logistik-Center flächendeckend den
uneingeschränkten Service im Dienste des Kunden. Mit weltweit
über 8.900 Mitarbeitern ist Rittal International das größte
Unternehmen der Friedhelm Loh Group, Haiger, Hessen. Die
gesamte Unternehmensgruppe beschäftigt mehr als 10.000
Mitarbeiter.
Unter dem Motto „Faszination Zukunft“ setzt Rittal derzeit
neue Maßstäbe für Sicherheit, Qualität, Wirtschaftlichkeit und
Umweltbewusstsein. Die Brennstoffzellentechnologie ist dabei
ein weiterer Meilenstein in der Entwicklung neuer Technologien.
In kritischen Hochverfügbarkeits-Anwendungen müssen
zuverlässige Redundanzen durch Notstromversorgung aufgebaut werden. Vom Mobilfunkbereich über die Telematik und
abgesetzte Meßstationen bis hin zur Primärversorgung von
Informations-Terminal-Systemen oder Anwendungen bei
Open-Air-Events – die Brennstoffzelle ist der überzeugende
„Energielieferant“. Dafür liefert Rittal die komplette Lösung in
der Outdoor-Gehäusetechnik, der Klimatisierung und der
Systemintegration. Die Notstromversorgung wird im klimatisierten Outdoor-Gehäuse integriert und kann am Aufstellort
direkt mit Wasserstoff versorgt werden. Der Sauerstoff für die
Anlage wird aus der gefilterten Umgebungsluft gewonnen.
Die größere Temperaturspanne der Brennstoffzellenstacks ist ein
großer Vorteil gegenüber herkömmlichen, batteriegepufferten
Backup-Systemen, denn Batterien bevorzugen konstante
Gehäuseinnentemperaturen. Mit den Brennstoffzellensystemen
in 48 V DC und Leistungsstufen von 3 kW und 5 kW, die kaskadiert werden können, steht ein leistungsfähiges Programm zur
Verfügung.
Auch bei der IT-Sicherheit ist die zuverlässige Stromversorgung ein Kernelement. Hier geht es um sensible Anwendungen, die auf dauerhaften Betrieb angewiesen sind. Auf der
CeBIT 2006 stellte Rittal erstmals ein neues Backup-Konzept
für Rechenzentren basierend auf der BrennstoffzellenTechnologie vor. Somit eröffnen sich neue Möglichkeiten,
hochverfügbar eine deutlich verbesserte IT-Sicherheit zu erzielen.
Auf Basis des Rittal TS 8 Serverracks bietet der Prototyp eine
sichere, physische Infrastrukturlösung, die abgestimmt ist auf
den tatsächlichen Bedarf der USV. Dieses Konzept wurde mit
einer Leistung von 30 kW, erweiterbar auf 60 kW, vorgestellt.
79
Stationäres System
für USV – unterbrechungsfreie
Stromversorgung
Stationary system for UPS –
uninterruptible power supply
Worldwide availability, proximity to customers, reliability, prompt
reactions and consistent marketing from the very beginning –
just some of the secret ingredients behind Rittal's unprecedented rise to world market leader in the field of housing and
enclosure systems. With an off-the-shelf range of over 10,000
standard products, Rittal is a sought-after partner in all branches
of industry and a true trendsetter in all segments of the IT
market. Rittal stands for future-oriented and comprehensive
solutions, service and consulting competence.
Under the auspices of Rittal International, optimum synergies
are being created. These are the result of close cooperation
with market leaders Eplan (Europe's Number One for software
solutions for mechanical engineering, plant construction and
industry in general), Lampertz (a prominent supplier in the
field of physical data and system security), and Litcos (a provider
of innovative security concepts for data systems). In order to
serve the world’s market places optimally, 19 high-tech production locations supply 60 subsidiaries, 150 sales and logistics
centres and more than 70 agencies around the globe. In
Germany, 22 Rittal sales and logistics centres cater for the
customers' every need with nationwide service. With over
8,900 employees worldwide, Rittal International is the largest
company of the Friedhelm Loh Group, based in Haiger,
Germany. The group's workforce totals more than 10,000.
Under the motto “Fascinating Future”, Rittal is setting new
standards in safety, quality, cost-effectiveness and environmental
awareness. Fuel cell systems are yet another milestone in the
development of new technologies.
•
• •
•
Reliable redundancies in the form of emergency power supply
systems must be established in critical applications demanding
high-availability. From the field of cellular phones via telematics
and remote measuring stations through to the primary energy
source for information kiosk systems and applications at open-air
events – for all these the fuel cell represents the convincing
“energy supplier”. Here Rittal can supply complete solutions
for outdoor building technology, climate control and system
integration. The emergency power supply system is integrated
into the climate-controlled outdoor enclosure and may be
supplied with hydrogen directly at the place of installation.
The oxygen required by the system is obtained from the filtered
ambient air. The broader temperature range of the fuel cell
stack compared with conventional, battery-buffered back-up
systems is a major advantage, since batteries require constant
temperatures inside the enclosure. With the fuel cell systems in
48 V DC and outputs scalable up to 3 kW and 5 kW, Rittal offers
a high-performance program.
A reliable power supply is also a key element of IT security
because the applications concerned are sensitive ones that
call for uninterrupted operation. At the CeBIT 2006, Rittal has
unveiled a novel back-up concept for data centres based on
fuel cell technology. This concept opens up new opportunities
to provide high availability and an enhanced IT security. Based
on a TS 8 server rack, the prototype offers a secure, physical
infrastructure solution that is adapted to the actual needs of
the UPS. This concept was presented with a performance of
30 kW, expandable to 60 kW.
80
Saia-Burgess Dreieich GmbH & Co. KG
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Otto-Hahn-Straße 31-33
D - 63303 Dreieich
Ulrich-Michael Dismer
+49 (0) 441 / 502516
+49 (0) 441 / 502509
[email protected]
www.saia-burgess.com
24
1988
Saia-Burgess ist ein Hersteller von SPS- und TerminalSystemen sowie deren Programmierwerkzeugen.
Die komplexen SPS-Systeme werden in verschiedenen
Märkten (Gebäudeautomatisierung, Industrieautomatisierung,
Energie) eingesetzt. Saia entwickelt und produziert die
Systeme in voller Eigenkompetenz im Stammhaus in der
Schweiz.
Die Saia-Burgess besitzt eine langjährige Kompetenz in der
Herstellung von Steuerungen und Regelungen von energietechnischen Anlagen (z.B. Blockheizkraftwerken, Wasserkraftwerken, Brennstoffzellen).
SPS-System
PLC system
Die Saia-Burgess zeichnet sich in dem Bereich Energie
(Brennstoffzellen-Technik) dadurch aus, dass herstellerspezifische Steuerungssysteme entwickelt werden. Diese basieren
auf Standardtechnologien und erreichen dadurch einen sehr
hohen Grad an Kommunikationsfähigkeit, was die Integration
in die Infrastruktur von Gebäuden problemlos ermöglicht.
81
Saia-Burgess Dreieich GmbH & Co. KG
• •
Saia-Burgess is a manufacturer of PLC’s and operator panel
systems, as well as their related programming tools.
The complex PLC-systems are used in different market segments (Building Automation, Industrial Automation, Energy).
Saia-Burgess develops and produces the systems based on its
own competence in their head office at Murten, Switzerland.
•
•
Saia-Burgess has a long-time expertise in the manufacturing
of controls for energy plants (i.e. Combined Heat and Power
Plants, Waterpower Plants, Fuel Cells).
A special feature of Saia-Burgess is the development of customized control-systems for the energy market (Fuel Cell
Technology). They are based on standard technology and, therefore, reach a high amount of ability to communicate, which
allows the integration into a buildings infrastructure in a troublefree manner.
82
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Rodheimer Straße 59
D - 35452 Heuchelheim
Sven Bornbaum
+49 (0) 641 / 608 - 1460
+49 (0) 641 / 608 - 1436
[email protected]
www.schunk-group.com
ca. 980
1913
Die Schunk Kohlenstofftechnik GmbH ist Teil der SchunkGruppe, eines führenden globalen Technologiekonzerns mit
den Schwerpunkten System- und Werkstofftechnik. Mit ihren
fünf Geschäftsbereichen bietet die Schunk Kohlenstofftechnik
GmbH ein breites Leistungsspektrum im Kohlenstoff- und
Graphitbereich an. Es erstreckt sich von Kohlebürsten für die
gesamte Palette der Elektromotoren über Kohlenstoffprodukte für tribologische Anwendungen bis hin zu Graphitwerkstoffen für mechanische und thermische Anwendungen in
der Metallverarbeitung, der Glasindustrie, im Ofenbau sowie
in der Analysen- und Halbleitertechnik.
Durch das vorhandene Know-how für graphitische Werkstoffe
und die Fertigung von Bauteilen aus diesen Materialien bietet
die Schunk Kohlenstofftechnik mit der Schlüsselkomponente
Bipolarplatte einen entscheidenden Beitrag zur Entwicklung
von PEM- und Direktmethanol-Brennstoffzellen. Die Entwicklung
eigener Werkstoffe erlaubt ein spezielles Anpassen der
Platteneigenschaften an die jeweiligen Bedürfnisse in verschiedensten Anwendungen. Die Produktpalette umfasst
neben Rohlingsplatten zur spanenden Bearbeitung beim
Kunden auch das Anfertigen von Einzelteilen und Kleinserien
auf dem firmeneigenen hochmodernen CNC-Maschinenpark
für Prototypen. Für größere Serien erlaubt das formgebende
Verfahren des Warmgesenkpressens mit unseren eigenen
Werkstoffen die Herstellung von leistungsstarken und kostengünstigen Bipolarplatten. Mit endkonturnah gepressten
Bipolarplatten ist die Schunk Kohlenstofftechnik GmbH bei
Herstellern von PEM- oder Direktmethanol-Brennstoffzellen
weltweit etabliert.
Darüber hinaus hat man mit dem Partner Staxon Consulting
GbR ein zukunftsweisendes Stack-Konzept entwickelt, welches
entscheidende technische und Kostenvorteile gegenüber
dem konventionellem Stack-Bau bietet. Mit diesem Konzept
schafft die Firma Schunk Kohlenstofftechnik GmbH eine
Plattform von standardisierten Stacks und ermöglicht so den
Systemintegratoren, auf geprüfte Komponenten aus einer
Hand zuzugreifen. Damit ist für Systemhersteller die
Möglichkeit geschaffen, den Fokus der Entwicklungstätigkeit
vom Stack auf die eigentliche Kernkompetenz zu richten. Der
modulare Charakter des Stack-Konzeptes erlaubt eine weite
Bandbreite der elektrischen Leistung mit veränderlicher
Anzahl identischer Wiederholeinheiten. Dieses Produkt setzt
neue Maßstäbe in fertigungsorientierter Stack-Architektur.
Bipolarplatten
Bipolar plates
83
• •
Schunk Kohlenstofftechnik GmbH is part of the Schunk Group,
a leading global technologies conglomerate with a remarkably
wide spectrum of products in materials as well as in systems
engineering. With its five business units Schunk Kohlenstofftechnik GmbH offers a large variety of materials in the
field of carbon and graphite. It covers a broad product range
with carbon brushes for the whole spectrum of electrical
motors, carbon products for tribological applications, and graphites for mechanical and thermal applications in metal forming,
glass industry, furnace construction, analysis technology, and
semiconductor industry.
Schunk Kohlenstofftechnik GmbH offers high expertise in carbon technology, carbon materials and their production. With
Schunk bipolar plates the company contributes considerably
to the development of PEMFC and DMFC. In-house material
development enables the adaptation of the bipolar plates’
properties to the requirements of different applications. The
product range comprises blank plates for machining at the
customer as well as the manufacture of individual components
and small series with our modern prototype manufacturing
CNC devices. For larger series, the hot pressing process of
Schunk carbon materials allows the production of high-performance and cost-effective bipolar plates. With pressed-to-size
bipolar plates Schunk Kohlenstofftechnik GmbH has proven
itself as a reliable supplier for PEMFC- and DMFC- manufactures
worldwide.
Additionally, Schunk Kohlenstofftechnik GmbH together with
Staxon Consulting GbR has developed a promising stack concept
which offers significant technical as well as cost advantages
compared to conventional stack assembly. With this concept
Schunk Kohlenstofftechnik GmbH achieves a platform of standardized stacks and offers reliable components from one source
to the system integrators. This enables the system manufacturers
to focus on their core competence rather than on stack development.
The modular stack concept allows a wide range of electrical
performance with a variable amount of identical units. It sets
standards in the field of production-oriented stack design.
Werkstoffe für Bipolarplatten
Materials for bipolar plates
84
SERTO jacob GmbH
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Kasseler Straße 64
D - 34277 Fuldabrück
Cornelia Braun
+49 (0) 561 / 58 00 4 - 0
+49 (0) 561 / 58 00 4 - 44
[email protected]
www.serto.de
50
1957
SERTO – Ein Grund mehr, sich mit uns zu verbinden
Einfache und sichere Montagen bei Rohrverbindungen
bedeuten eine enorme Zeit- und damit Kostenersparnis. Dies
gilt besonders dann, wenn diese gelöst und wieder neu verschraubt werden müssen. Weltweit einzigartig hierbei ist das
SERTO Klemmringprinzip.
Auf engstem Raum kann eine SERTO-Verschraubung demontiert werden. Durch das plandichtende Prinzip brauchen die
Rohrenden nicht in das Grundteil eingeführt zu werden. Ein
Verschieben oder gar Verbiegen der Rohrleitungen vor – und
somit auch nach – der Montage entfällt. Mit SERTO werden
alle Komponenten bequem radial (de-) montiert.
Die Verschraubung besteht aus nur drei Elementen: dem
Grundteil, dem Klemmring und der Überwurfmutter. Für die
Montage wird das Rohr in die bereits vom Lieferwerk vorbereitete Verschraubung eingeführt und mit der Überwurfmutter
festgezogen.
SERTO-Verschraubung
SERTO union
Der metallische Klemmring wird dadurch so verformt, dass er –
ohne das Rohr zu beschädigen – auf dem Rohr festklemmt.
Gleichzeitig presst sich der Klemmring mit seiner Planfläche auf
das Grundteil, so dass eine absolut dichte Verbindung entsteht.
Die Konstruktion verhindert zudem, dass der Klemmring falsch
montiert werden kann.
Das Sortiment gibt es in den Materialien Edelstahl, PVDF, PA,
Messing, Stahl und Messing chemisch vernickelt in Größen
von 2 bis 35 mm.
Neu ist die SERTO 2-Ringverschraubung aus Edelstahl:
Druck bis 400 bar (+ 4-fache Sicherheit)
Vakuumgeeignet bis 10-7 mbar L/S
Hervorragende Gasdichtheit
Lieferbar für Sauerstoff, Reinstgas und silikonfreie Anwendungen
Totraumarme Konstruktion
Sehr widerstandsfähig gegen Vibrationen
85
SERTO jacob GmbH
•
One more reason to connect with SERTO
It is often the simple things that outlive generations, or even
entire development cycles. The best example: SERTO radial
installation.
The radial mounting/dismounting of SERTO unions has been
specially developed for installation conditions where space is
limited; it requires no special tools. Both stainless steel tubes
and flexible hoses are joined reliably with this method. The
SERTO union consists of only three elements: base part, compression ferrule and union nut. When mounting, the tube is
simply inserted into the ready-made union and tightened by
the nut.
When the nut is tightened down, the compression ferrule is
deformed and constricts lightly around the tube without producing a notch. In the area of the construction and at the
“compression ferrule/base part” joint, the deformation forces
produce high specific surface-area pressure contacts which
guarantee a firm hold of the tube and tight metallic sealing.
By virtue of the elasticity of the compression ferrule system
SERTO is extremely resistant to vibration and pressure surges,
insensitive to temperature cycling and excellently suited for
multiple refittings and releasings.
SERTO - this name stands for compression ferrule unions,
available in many different materials from 2 to 35 mm.
New is the product SERTO 2-ferrule union of stainless
steel:
High pressure resistance of up to 400 bar (+ 4-fold safety
relative to the burst pressure)
Vacuum resistance of 10-7 mbar L/S
Outstanding gas proofness
Available for oxygen, pure gas and silicone-free applications
Practically no dead space
86
SGL CARBON AG
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Rheingaustraße 182
D - 65203 Wiesbaden
Dr. Norbert Berg
+49 (0) 8271 / 83 - 2458
+49 (0) 8271 / 83 - 2419
[email protected]
www.sglcarbon.de
5100
1994
SGL Carbon ist einer der weltweit führenden Hersteller von
Produkten aus Carbon, Graphit und Verbundmaterialien für
Anwendungen in der Industrie sowie der Luft- und
Raumfahrttechnik. Mit ca. 30 Produktionsstandorten in
Europa, Nordamerika und Asien sowie einem Service-Netz in
über 100 Ländern ist SGL Carbon ein global ausgerichtetes
Unternehmen. Im Geschäftsjahr 2005 erwirtschafteten rund
5.100 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter einen Umsatz von rund
1.069 Mio EUR. Bereits beim Beginn der Entwicklung von Gasdiffusionsschichten im Jahr 1998 wurde seitens SGL Carbon
besonderer Wert auf eine kostengünstige Fertigung gelegt,
was eine kontinuierliche Produktion als Rollenware bedeutet.
Die ersten GDL-Produkte basieren auf Poly-AcrylNitril (PAN)
Fasern und erreichen nach einer Reihe von Oxidations- und
Imprägnierschritten eine Dicke von ca. 0,4 mm. Das Material
GDL 10 ist unsere erste Generation von GDL-Materialien.
Dieses Material ist relativ weich und besitzt eine hohe
Luftdurchlässigkeit. Deshalb ist es besonders für Systeme mit
hoher Befeuchtung wie z. B. für Hausenergieversorgung
geeignet.
Mit der Entwicklung der fünften GDL-Generation (0,3 mm
Materialdicke) und vierten Generation (0,2 mm dünnes
Material) wurden papierbasierende GDL aus carbonisierten
Fasern dem Markt vorgestellt. Mit diesen dünneren
Materialien können die Gesamtabmessungen des Stacks verringert werden. Alle Materialien werden als Rollenware (ca. 50
bis 100 m Länge) und in einer Standardbreite von 0,48 m produziert und zeichnen sich u.a. durch eine gleichbleibende
Produktionsqualität aus. Neben der Auslieferung auf Rollen
können natürlich auch kundenspezifische Abmessungen mittels Werkzeugen gestanzt werden. Hierbei sind bestimmte
Anforderungen hinsichtlich der Geometrie einzuhalten. Die
verschiedenen Substrate werden in der Regel hydrophobiert
und auf einer Seite mit einer dünnen Schicht eines Microlayers
versehen, so dass bei Auswahl des passenden Materials
Effizienzsteigerungen von bis zu 5 % erreicht werden können.
Damit übertreffen unsere Produkte die bisher verwendeten
Benchmark-Materialien deutlich, wenn mit Hilfe von SGL
Carbon die richtigen Typen und Hydrophobierungsgrade ausgewählt werden.
87
SGL CARBON AG
•
SGL Carbon is one of the world’s leading manufacturers of
products made of carbon, graphite and composite materials
for industrial and aerospace applications. SGL Carbon is a
company with global operations at around 30 production sites
in Europe, North America and Asia, as well as a sales and
service network covering more than 100 countries around the
world. In the 2005 business year, some 5,100 employees
generated sales of around 1,069 mill. EUR. Right from the
beginning of gas diffusion layer development in 1998, SGL
Carbon has attached great importance to low-cost production.
This means GDL production in continuous roll form.
Our first GDL products are based on polyacrylonitrile (PAN)
fibers and reach a thickness of about 0.4 mm after a number
of oxidation and impregnation steps. GDL 10 is our first generation of GDL products. This material is relatively soft and displays high air permeability. It is therefore particularly suitable
for use in systems with high humidity levels, such as home
energy systems.
With the development of the fifth GDL generation (0.3 mm
material thickness) and the fourth generation (0.2 mm thin
material), papertype GDL products based on carbonized
fibers have been introduced to the market. These thin materials allow the overall stack dimensions to be reduced.
All products manufactured in roll form (of about 50 to 100 m
length) and in a standard width of 0.48 m are noted for their
consistent production quality. Besides being supplied in roll
form, the material can also be stamped to customized dimensions by means of special tools. This requires compliance with
specific geometries. The different substrates are usually
hydrophobized and treated with a thin microporous layer on
one side. As a result, efficiency levels can be increased by up
to 5 % if suitable GDL materials have been chosen. Our GDL
materials thus considerably surpass the benchmarked products used previously if proper types and hydrophobation
levels are selected in consultation with SGL Carbon.
Produktion von Gasdiffusionsschichten
Production of gas diffusion layers
88
SMA Technologie AG
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Hannoversche Straße 1-5
D - 34266 Niestetal
Volker Wachenfeld
+49 (0) 561 / 560 9522-327
+49 (0) 561 / 560 9522-304
[email protected]
www.SMA.de
990
1981
Die SMA Technologie AG ist ein kundenorientiertes, innovatives Unternehmen, das 1981 mit dem Schwerpunkt im Bereich
dezentrale Energieversorgung gegründet wurde. Heute entwickeln und produzieren mehr als 1.000 Mitarbeiter elektronische Systeme und Komponenten für den weltweiten Einsatz in
der photovoltaischen Systemtechnik, der Energieerzeugung
für Reisezugwagen und der industriellen Automatisierungstechnik.
Heute liegen die Schwerpunkte auf der Nutzung der Sonnenenergie (Photovoltaik) in netzgekoppelten Systemen und in
der Energieversorgung netzferner Gebiete. Darüber hinaus entwickelt und fertigt SMA auch kundenspezifische Leistungselektronik, wie beispielsweise DC/DC-Wandler für mobile
Anwendungen oder Wechselrichter für Brennstoffzellen-Heizgeräte.
Exemplarische Systemkonfiguration mit SMA Kommunikationstechnologie
Exemplary system configuration with SMA’s communication technology
Modernste Technologie und höchste Zuverlässigkeit haben
die SMA-Wechselrichter für Photovoltaik-Anwendungen weltweit erfolgreich gemacht. Aufbauend auf dieser Technologie
und im Vertrauen darauf, dass Brennstoffzellen in Zukunft für
die Energieversorgung einen wesentlichen Beitrag leisten
können, investiert SMA in die Entwicklung spezieller
Wechselrichterlösungen: die Hydro Boys sind eigens für die
Anforderungen von Brennstoffzellen-Heizgeräten konzipiert.
So ist es möglich, an zentraler Stelle einer noch jungen Technologie mit dem Hydro Boy zuverlässige Wechselrichtertechnik mit überlegenen technischen Daten einzusetzen. Mehr
als 100 Geräte werden derzeit in verschiedenen Feldtestprogrammen führender Brennstoffzellen-Heizgeräte-Firmen
erfolgreich eingesetzt.
89
SMA Technologie AG
•
SMA Technologie AG is a customer oriented and innovative
company that was founded 1981 with the main focus on
decentralized energy supply systems. Today over 1,000
employees develop and manufacture systems and components for the worldwide usage in photovoltaic systems, power
supplies in railway applications and industrial automation
technology.
Today, the main field of application is the use of solar power
(photovoltaics) in grid connected systems and in energy supply
systems for offgrid locations. SMA furthermore develops and
manufactures customer specific power systems, such as
DC/DC converters for mobile applications and inverters for
fuel cell heating systems.
(mit Hydro Boy)
(with Hydro Boy)
Sophisticated technology and highest reliability have made
SMA´s photovoltaic inverters a leading-edge product. Based
on this technology and well knowing that fuel cells will play a
major role in tomorrow's energy supply SMA invests in the
development of customized inverter solutions: the Hydro Boys
are designed to meet the ambitious requirements of fuel cell
heating systems. They represent a key position in a relatively
new technology and offer the possibility to use a technology
which is based on SMA´s proven and reliable photovoltaic
inverters. Currently, more than hundred units are successfully
undergoing field test programs of different fuel cell heating
companies.
Hydro Boy 4500
Hydro Boy 4500
90
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Rodenbacher Chaussee 4
D - 63457 Hanau
Markus Holzmann
+49 (0) 6181 / 59-5432
+49 (0) 6181 / 59-4240
[email protected]
34
2006
SolviCore wurde am 1. Juli 2006 von seinen Mutterkonzernen
Umicore und Solvay gegründet. Das 50-50 Joint Venture hat
seinen Sitz in Hanau, Umicores größtem Forschungsstandort in
Deutschland. SolviCore beschäftigt in der Anfangsphase 34 Mitarbeiter in den Bereichen Forschung, Entwicklung, Produktion
und Verkauf von Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs) für
Brennstoffzellenanwendungen sowie einzelner Komponenten.
Innerhalb der Produktlinie pMembrainTM wird SolviCore
Produkte für die vier verschiedenen Anwendungen Wasserstoff-, Reformat- und Direkt-Methanol-Brennstoffzellen sowie
für die PEM-Wasser-Elektrolyse entwickeln und vertreiben. Diese
Komponenten für Brennstoffzellen werden auf speziell entwikkelten oder adaptierten Pilotproduktionsanlagen hergestellt.
Das Qualitätsmanagement-System im Bereich Brennstoffzellen
ist seit 2004 nach ISO 9001:2000, das UmweltmanagementSystem seit 2001 nach ISO 14001 zertifiziert.
Umicore und Solvay, zwei weltweit agierende Industriekonzerne, die beide jeweils eine herausragende Rolle in ihren
Bereichen Edelmetallkatalysatoren und Nichtedelmetallprodukte
sowie Polymertechnologie einnehmen, haben das Ziel, mit
SolviCore ebenfalls eine wichtige Rolle bei der sich entwikkelnden Brennstoffzellentechnologie zu übernehmen. Das
Joint Venture ist dabei auf die genannten Kernkompetenzen
aufgebaut und nutzt die Erfahrung von zehn Jahren
Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten im Bereich Brennstoffzellen.
SolviCore kann außerdem auf die weltweit führende Position
der Umicore in den Bereichen Metallmanagement und Recycling
von Edelmetallprodukten zurückgreifen (Closed-Loop-Konzept),
die in Zukunft bei der Kontrolle der Kosten von Brennstoffzellenprodukten einen entscheidenden Einfluss haben werden.
UMICORE ist ein Konzern mit Schwerpunkt im Bereich
Materialtechnologie mit Hauptsitz in Brüssel. Die Aktivitäten
sind im Wesentlichen auf vier Bereiche verteilt: Hochentwickelte
Spezialmetallmaterialien, Edelmetallprodukte und Katalysatoren,
Edelmetall-Serviceleistungen und Zink-Spezialprodukte. Die
Umicore-Gruppe betreibt industrielle Standorte auf allen
Kontinenten und bedient ein globales Kundennetzwerk; der
Konzernumsatz lag in 2005 bei ca. 6,6 Milliarden EUR, die
Gesamtmitarbeiterzahl beträgt aktuell ca. 14.000 Beschäftigte.
Mehr Details befinden sich unter www.umicore.com
SOLVAY ist ein internationaler Chemie- und Pharmazie-Konzern
mit Hauptsitz in Brüssel mit ca. 30.000 Beschäftigten in 50
Ländern. In 2005 betrug der Umsatz etwa 8,6 Milliarden
Euro, der in den drei Hauptsektoren Chemikalien, Plastik
und Pharmazieprodukte erzielt
wurde. Mehr Details befinden
sich unter www.solvay.com
Membran-Elektroden-Einheit (MEA)
Membrane electrode assembly (MEA)
91
•
SolviCore was founded on July 1st, 2006 by its parent companies
Umicore and Solvay. The 50-50 joint venture is based in
Hanau, at Umicore's main R&D site in Germany. SolviCore will
employ 34 people in the first stage of its development for the
research, development, production and sales of membrane
electrode assemblies (MEA) and related compounds, to be
used in fuel cell (FC) applications.
Within its product line pMembrainTM, SolviCore will develop and
supply products for the four different applications hydrogen-,
reformate- and direct-methanol fuel cells as well as for PEMwater-electrolysis. These components for fuel cells are manufactured on especially developed or adapted pilot production
lines.
• • • • • • • • •
UMICORE is a materials technology group with headquarters
in Brussels. Its activities are centered on four business areas:
Advanced Materials, Precious Metals Products and Catalysts,
Precious Metals Services and Zinc Specialties. The Umicore
Group has industrial operations on all continents and serves a
global customer base; it generated a turnover of EUR 6.6 billion
in 2005 and currently employs some 14,000 people. Details
are available at www.umicore.com
SOLVAY is an international chemical and pharmaceutical
group with headquarters in Brussels. It employs some 30,000
people in 50 countries. In 2005 its consolidated sales amounted
to EUR 8.6 billion generated by its three activity sectors:
Chemicals, Plastics and Pharmaceuticals. Details are available
at www.solvay.com
The quality management system of the fuel cell unit has
been certified according to ISO 9001:2000 since 2004. The
environmental management system has been certified according
to ISO 14001 since 2001.
Umicore and Solvay, two world-scale industrial groups which
respectively enjoy a global leading position in precious metal
catalysts and special base metal products as well as in polymer
technology, have the ambition to play a major role in the
emerging fuel cell technology with SolviCore. The joint venture
will be built on these core competencies and the experience
of ten years of development in the area of fuel cell technology.
SolviCore can also revert to Umicore´s world leading position
in metals management and recycling of precious metal based
products (closed loop concept), which will be required to control
the costs of fuel cell products in the future.
Membran-Elektroden-Einheit (MEA)
Membrane electrode assembly (MEA)
92
Ticona GmbH
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Prof.-Staudinger-Straße
D - 65451 Kelsterbach
Henning Küll
+49 (0) 6107 / 772 - 1797
+49 (0) 6107 / 772 – 7231
[email protected]
www.ticona.de
1800
1961
Hochleistungskunststoffe von Ticona erlauben Innovationen in
jedem Format: Mal werden sie zur 26 Meter langen Tragflächenkante im neuen Super-Airbus A 380 verarbeitet, mal in Spritzen,
deren Öffnung gerade 0,17 Millimeter klein ist. Um diese Bandbreite zu ermöglichen, sind leistungsstarke Werkstoffe und
umfangreiches Produkt-Know-how notwendig. Beides hat
Ticona durch mehr als 40 Jahre intensiver Forschungsarbeit
erworben.
Markterfolg sichern
Inzwischen beschäftigt sich etwa jeder elfte Mitarbeiter des
weltweit tätigen Unternehmens mit Forschungs- und Entwicklungsfragen. Erfolg am Markt sichern gute Marktkenntnis,
Produkt- und Verarbeitungs-Know-how sowie vorausschauendes Handeln. So gelingt es Ticona, von der Konzernzentrale in
Kelsterbach bei Frankfurt am Main die Brücke zielorientiert in
die Zukunft zu schlagen. Schon heute führt der Kunststoffspezialist durch kontinuierliche Weiterentwicklung der
Produkte gleich mit drei seiner Polymere, Hostaform® , GUR®
und Vectra®‚ den Weltmarkt an. Insgesamt betrug der Umsatz
des Unternehmens in 2005 887 Mio. US $.
Saubere Energie für morgen: Brennstoffzelle
Ein Beispiel: Als Energiequelle der Zukunft gilt die
Brennstoffzelle. Nahezu alle Autobauer arbeiten mit
Hochdruck an dieser Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts
und testen bereits Prototypen. Wem es zuerst gelingt,
Fahrzeuge mit dem alternativen Antrieb in Serie anzubieten,
der hätte einen enormen Vorsprung gegenüber der Konkurrenz.
Ticona beschleunigt jetzt dieses Wettrennen. Ende 2004 präsentierte das Unternehmen erstmals eine funktionstüchtige
Brennstoffzelle, die aus hauseigenen Hightech-Polymeren hergestellt ist. Zur Produktion von Brennstoffzellen eignen sich
zwei Werkstoffe – Vectra® (LCP) und Fortron® (PPS). In Bipolarplatten ersetzen sie goldbeschichteten Edelstahl, Aluminium,
Graphit oder Duroplast-Graphit-Mischungen. Drei Kardinalprobleme der zukunftsweisenden Technologie löst Ticona damit:
Brennstoffzellen können fortan günstiger produziert werden,
verlieren deutlich an Gewicht und sind dauerhaft leistungsstärker.
Große Nachfrage bei Schlüsselindustrien
Automobilbau und Luftfahrt, Telekommunikation und Medizintechnik – nahezu alle Schlüsselindustrien nutzen für ihre Produkte
Ticona-Werkstoffe. Die Gründe dafür liegen nah: Durch ihre
besonderen physikalischen und chemischen Eigenschaften
ersetzen Hochleistungspolymere herkömmliche Materialien
wie Metall oder Glas, weil sie im Vergleich deutlich belastbarer
und leistungsfähiger sind. Außerdem lassen sie sich oft einfacher
verarbeiten. Dies spart nicht nur Herstellungszeit und -kosten,
sondern sichert auch entscheidende Wettbewerbsvorteile.
Brennstoffzelle mit Ticona-Kunststoffen (LCP, PPS)
Fuel cell with Ticona performance plastics (LCP, PPS)
93
Ticona GmbH
•
As a leading supplier of engineering polymers, Ticona leverages
its competitive advantage with high-quality products and its
depth of know-how in application technologies and development.
Ticona Polymerwerke was founded in 1961 as a joint venture
by Celanese Corporation of America and the Hoechst AG.
Ticona has approximately 2,000 employees at production,
compounding and research facilities in the USA, Germany and
Brazil. Ticona is part of Celanese Corp., a global chemicals
company based in Dallas, Texas, USA, with four main businesses:
Technical Polymers Ticona, Chemicals Products, Acetate
Products and Performance Products. In 2004 Celanese has
been acquired by Blackstone Capital Partners, an US-financial
investor.
In 2005 Ticona achieved a sales volume of 887 mill. US $ in the
European and American markets. In Asian markets the business is generally conducted by Polyplastics Co. Ltd., a company
in which Ticona holds 45 % interest.
One of Ticona's special strengths is its global presence.
Together with its affiliates abroad and alliance partners,
Ticona operates production, compounding and research facilities in Europe, America and the Asia-Pacific region. The great
advantage of this for international customers is direct proximity
and local contacts.
Innovations in key markets
Ticona is well positioned in the most important key markets
such as automotive industry (approx. 50 %), industry and consumer appliances, medical technology, and electrics/electronics market. In these sectors, it is always creative innovations
that drive development forward. Ticona products, with their
excellent material properties, frequently satisfy crucial performance criteria that make new approaches to technical problems possible.
High-performance products
Due to the continuous development of its products, Ticona
is a global market leader of Hostaform® (POM), GUR®
(PE-UHMW) and Vectra® (LCP).
The largest product group of Ticona is polyacetal (POM),
which accounts for about half of the business volume. Ticona’s
POM is marketed under the trade names Hostaform® (in
Europe), Celcon® (in the USA) and Duracon® (in the Far East).
Products in this group are widely used in the automotive, electrical and electronics sector. Polyacetal is produced in
Kelsterbach/Germany (100,000 t/a) and in Bishop, Texas/USA
(100,000 t/a).
94
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Rüdesheimer Straße 119
D - 64285 Darmstadt
Dr.-Ing. Klaus Ruff
+ 49 (0) 6151 / 600 - 141
+ 49 (0) 6151 / 600 - 670
[email protected]
www.tuevhessen.de
Seit über 100 Jahren sorgt die TÜV Technische Überwachung
Hessen GmbH (TÜV Hessen) gemeinsam mit der TÜH
Staatliche Technische Überwachung Hessen (TÜH) dafür, dass
technischer Fortschritt in Produktion, Dienstleistung und
Infrastruktur bei möglichst geringen Risiken sichergestellt
werden kann.
Aufgabe ist es, Menschen, Umwelt und Sachwerte in der
Arbeitswelt sowie im privaten Bereich vor nachteiligen Auswirkungen von technischen Anlagen, Einrichtungen und Geräten
zu schützen. TÜV Hessen und TÜH sind vertraglich miteinander
verbunden. Gesellschafter sind die TÜV SÜD AG und das Land
Hessen. Der TÜV Hessen besorgt das operative Geschäft der
TÜH.
Hochdrucktank
High-Pressure Tank
Die rund 1.000 Mitarbeiter nehmen einerseits staatsentlastende
Aufgaben wahr und erbringen andererseits vielfältige Dienstleistungen im freien Wettbewerb entsprechend den hohen Voraussetzungen, die durch internationale und nationale Rechtsvorschriften definiert sind.
Auf vielfältigen Kompetenzgebieten bietet der TÜV Hessen
seinen Kunden ein breites Spektrum aus Prüfungen, Gutachten,
Beratungen und Informationen zu Chancen, Risiken und Auswirkungen technischer Anlagen.
Mit Zertifizierungen und Akkreditierungen auf unterschiedlichsten Gebieten ist der TÜV Hessen für seine zahlreichen
Kunden aus Industrie und Gewerbe, für öffentliche
Einrichtungen und Institutionen und nicht zuletzt für viele
Privatpersonen ein zuverlässiger Partner. Im Bereich der
Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie erfolgt teilweise
in Zusammenarbeit mit der TÜV SÜD AG die Überprüfung von
sicherheitstechnischen Konzepten für Anlagen und Fahrzeuge.
Werkstoffuntersuchungen, CFD- und Festigkeitsberechnungen
sowie drucktechnische Untersuchungen werden an Bauteilen
und Komponenten durchgeführt. Sie bilden die Grundlage für
Zertifizierung und Homologation nach einschlägigen
Richtlinien (EG und ECE, Ex-Schutz, Druckbehälterverordnung,
EIHP-Entwurf). Der TÜV Hessen nimmt seit 2004 am EUProjekt „Zero Regio“ teil.
95
• •
For more than 100 years the TÜV Technische Überwachung
Hessen (TÜV Hessen), the Hessian technical inspection, and
the TÜH Staatliche Technische Überwachung Hessen (TÜH)
have been supervising the safety of technical progresses in
production, industrial services and infrastructure by keeping
the risks to a minimum.
It is their task to protect people, environment and objects as
well in business life as in private life from negative impacts of
technical facilities and units. TÜV Hessen und TÜH are united
by a contract. Partners are the TÜV SÜD AG and the Federal
State of Hessen. The TÜV Hessen looks after the operative
affairs of the TÜH.
• •
Approximately 1,000 employees accomplish tasks assigned by
the state business and also work in the competitive trade to fit
the high requirements which are defined by international and
national statutory regulations.
The portfolio of the TÜV Hessen is an all-embracing outlook
on technical applications including inspections, expertises,
consulting and information over chances, risks and effects on
plants.
With certifications and accreditations in different fields the
TÜV Hessen is a reliable partner for his numerous clients from
industry, institutions and also private persons. In the area of
hydrogen technology, security concepts for facilities and vehicles
are inspected partly in cooperation with TÜV SÜD AG.
Material analyses, calculations of CFD and strength as well as
pressure tests are carried out on component parts. They are
the basis for certification and homologation according to relevant directives (EC and EEC, protection of explosion, pressure
tank regulation, EIHP draft). Since January 2004 TÜV Hessen
takes part in the EU project “Zero Regio”.
96
ÜWG GmbH
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Friedrichstraße 45
D - 64521 Groß Gerau
Dipl. Ing. Peter Gote
+49 (0) 6152 / 718 152
+49 (0) 6152 / 718 345
[email protected]
www.uewg.de
ca. 132
1910
2005 wurde die ÜWG – Überlandwerk Groß-Gerau GmbH in
eine neue Struktur überführt. Anlass für die Reorganisation des
beinahe 100jährigen Energieversorgungsunternehmens war die
gesetzliche Forderung der Regulierungsbehörde, Vertriebsund Netzaktivitäten klar voneinander zu trennen.
Durch die Ausgliederung der Stromvertriebsgesellschaft eprimo
GmbH (www.eprimo.de) sowie der Netzgesellschaft ÜWG
Netz GmbH (www.uewg-netz.de) – beides 100%ige Töchter
der ÜWG Holding – wurde dem Gesetzgeber genüge getan.
Mittels einer sensiblen Entwicklung und gezielter Kommunikationsmaßnahmen konnten dabei die gewachsenen Werte
des vertrauten Energiedienstleisters auf die Töchter übertragen
werden.
Gleichzeitig wurde durch die moderne Organisationsstruktur
der Weg für solides Wachstum und damit für eine erfolgreiche
Zukunft als überregional agierendes Unternehmen geebnet.
Die Aktivitäten der ÜWG GmbH im Bereich Brennstoffzelle
betreffen bisher die Kooperation mit Planungsbüros für stationäre Brennstoffzellenanlagen. Feldversuche werden bisher
keine durchgeführt, sind aber in Zukunft möglich.
97
ÜWG GmbH
•
The organizational structure of the company ÜWG – Überlandwerk Groß-Gerau GmbH has been changed in 2005. Due
to the legal requirements the electricity grid and the sales
operations had to be separated.
Therefore, the two daughter companies eprimo GmbH
(www.eprimo.de) and ÜWG Netz GmbH (www.uewg-netz.de)
were founded in order to meet the legal standards. Since then
eprimo’s business is marketing, sales and services for electricity
while ÜWG Netz is the operator of the electricity grid.
•
Due to the new organization both companies are well positioned
for further growth in the future. ÜWG’s activities related to fuel
cell technologies cover the collaboration with engineering
companies on stationary fuel cell plants. Field tests were not
yet executed but might be done in the future.
98
Umicore AG & Co. KG
Kontakt I Contact
Adresse I Address Rodenbacher Chaussee 4,
D - 63403 Hanau
Kontakt I Contact Elektro-/Fuel-Processing-Katalysatoren:
Dr. Michael Lennartz
Telefon I Phone +49 (0) 6181 / 59-6627
Telefax I Fax
+49 (0) 6181 / 59-76227
E-Mail I E-Mail
[email protected]
Seit dem 1. August 2003 hat die belgische Umicore AG die
ehemaligen Edelmetallaktivitäten der Degussa AG von der
US-amerikanischen OMG übernommen. Umicore hat die
Geschäftsbereiche Autoabgaskatalysatoren, Brennstoffzellen,
Edelmetallchemie inklusive Raffinierung, Edelmetallmanagement, Technische Materialien sowie Schmuck & Galvanotechnik
akquiriert.
Das Unternehmen mit Hauptsitz in Brüssel, Belgien, hat heute
weltweit etwa 14.000 Mitarbeiter und erzielt einen jährlichen
Umsatz von ca. 6,6 Mrd. EUR. Die Hauptgeschäftsfelder sind
die Herstellung von metallbasierten Spezialprodukten mit den
Hauptmaterialien Zink, Kobalt und Edelmetalle (Platin, Gold,
Silber, Palladium, Ruthenium etc.). Dabei reicht die Wertschöpfungskette zum Teil von der Rohstoffgewinnung über die
Verarbeitung zu High-Tech-Komponenten bis zum Recycling.
Umicore ist weltweit in einer führenden Rolle bezüglich der
Verarbeitung und Prozessentwicklung für metallhaltige
Produkte. So gehört das Unternehmen zu den drei größten
Produzenten edelmetallhaltiger Produkte wie Autoabgaskatalysatoren. Weitere Geschäftszweige, in denen Umicore
eine weltweit führende Rolle einnimmt, sind zinkbasierte
Baumaterialien sowie zinkbasierte Batteriechemikalien für
Primärbatterien und kobaltbasierte Batteriechemikalien für
wiederaufladbare Batterien etc.. Im Rahmen der Kreislaufführung metallhaltiger Produkte ist Umicore der mit Abstand
größte Edelmetallrecycler weltweit (closed loop concept).
Die zwei Produktreihen für Brennstoffzellen sind die Elektrokatalysatoren elystTM, und die Reformierungskatalysatoren
protonicsTM. Die Elektrokatalysatoren elystTM können im
Wasserstoff-, Reformat- und DMFC-Betrieb sowie für PEMWasser-Elektrolyse eingesetzt werden.
Die Technologie der Reformierungskatalysatoren protonicsTM
für die Erzeugung und Reinigung wasserstoffreicher Gase aus
Methan, Propan, Benzin, Diesel, Kerosin und anderen Kohlenwasserstoffen sowie zur Verbrennung von Methan oder
Wasserstoff ist eingeschränkt vergleichbar mit Autoabgaskatalysatoren.
Sämtliche Produkte für Brennstoffzellen können auf entsprechenden Pilotproduktionsanlagen hergestellt werden. Das
Qualitätsmanagementsystem des Bereichs ist seit 2004 nach
ISO 9001:2000 zertifiziert. Die Zertifizierung des Umweltmanagementsystems erfolgte bereits 2001 gemäß ISO 14001.
Katalysatoren
Catalysts
99
Umicore AG & Co. KG
•
Since August 1st, 2003 the Belgian Umicore AG has taken over
the former precious metal activities of the German Degussa
AG from the US-based OM Group. Umicore acquired the
business units Automotive Catalysts, Fuel Cells, Precious Metals
Chemistry including Refining, Precious Metals Management,
Technical Materials as well as Jewelry & Electroplating.
The company located in Brussels, Belgium, employs 14,000
people and achieves an annual turnover of about 6.6 bill. EUR.
Major business arrays are the production of metal based
specialty products with the main materials zinc, cobalt and
precious metals (platinum, gold, silver, palladium, ruthenium etc.).
The value chain reaches from the production of raw materials
via processing and production of high-tech components to
recycling of several metal containing products.
Umicore is in a worldwide leading position as a processor and
process developer for metal containing products. The company
belongs to the three largest producers of precious metal
products such as catalytic converters for the automotive industry.
Other product groups where Umicore occupies a world leading
position are zinc based building materials as well as zinc based
battery chemicals for primary batteries and cobalt based battery
chemicals for rechargeable batteries, etc.. Regarding the recycling
of metal based products Umicore is by far the largest precious
metals recycler of the world (closed loop concept).
The two product lines for fuel cells are the electrocatalysts
elystTM and the reformer catalysts protonicsTM. The electrocatalysts elystTM can be used in hydrogen-, reformate- and
DMFC-operation as well as for PEM-water-electrolysis.
The technology of the reforming catalysts protonicsTM for the
production and purification of hydrogen-rich gases from
methane, propane, gasoline, diesel, kerosene and other hydrocarbons as well as for the catalytic combustion of methane and
hydrogen is similar to the catalytic converters for cars with
modifications.
All products for fuel cells can be produced on especially
developed or adapted pilot production lines. The quality
management system of the unit has been certified according to
ISO 9001:2000 since 2004. The environmental management
system has been certified according to ISO 14001 since 2001.
Katalysatoren
Catalysts
100
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Alsfelder Straße 6
D - 64289 Darmstadt
Jens Reichenberger
+49 (0) 6252 / 795116
+49 (0) 6252 / 765214
[email protected]
www.varianinc.com
international >3700, national >100
1948 (USA)
Das Unternehmen Varian wurde vor mehr als 50 Jahren in Palo
Alto (Silicon Valley/CA) gegründet, wo sich noch heute der
Hauptsitz von Varian, Inc. Scientific Instruments befindet. Das
europäische Headquarter befindet sich in Middelburg/ Niederlande, die Deutschland-Zentrale hat ihren Sitz in Darmstadt.
Varian, Inc. Scientific Instruments beschäftigt in Deutschland
mehr als 100 und weltweit ca. 3.700 Mitarbeiter und genießt
heute einen ausgezeichneten Ruf als einer der weltweit führenden Anbieter von wissenschaftlichen Analysegeräten und
Vakuumprodukten.
Insbesondere in der Gaschromatographie hat sich VARIAN mit
seinen Produkten CP4900 Micro GC und dem CP4900 DMD
Micro GC eine hervorragenden Namen im Brennstoffzellenmarkt erarbeitet.
Die Erfassung der wichtigsten Gase wie Permanentgase (H2,
O2, CO, CO2, etc.), Kohlenwasserstoffe (C1-C8 inkl. Isomer)
und Schwefelgase (H2S, COS etc.) sowie Konzentrationbereiche
von 100 ppb bis 99 %, können mittels dieser Technik gleichzeitig
und in Sekunden bestimmt werden.
Diese Technik gibt unseren Kunden die Möglichkeit, schnell,
sicher und effizient Brennstoffzellensysteme zu überwachen,
zu optimieren und ist ein wichtiger Baustein bei der Weiterentwicklung. Die Spezialisten der Firma VARIAN erarbeiten
zusammen mit ihrer Kundschaft detaillierte Spezifikationen und
entwickeln individuell die optimale Gerätekonfiguration. Die
Unterstützung bei der Implementierung des Gasanalysesystems
sowie die erforderliche Schulung der Anwender gehören genauso zum Gesamtprojekt wie die Gewährleistung eines hervorragenden Serviceteams.
Optimierung und Überwachung von einfachen bis komplexen
Brennstoffzellensystemen sind wichtige Bausteine, um qualitativ
hochwertige Komplettlösungen zu schaffen. Namhafte
Unternehmen nutzen dazu die Leistungstärke der Micro
Gaschromatographen von VARIAN.
Gaschromatograph (Varian)
Gas chromatography (Varian)
101
•
The Varian company was founded over 50 years ago in Palo
Alto (Silicon Valley/CA) and is till now the head-office of Varian,
Inc. Scientific, USA and it has 4,300 employees focus on the
company’s three business segments – Scientific Instruments,
Vacuum Technologies and Electronics Manufacturing . The European headquarter is Middelburg/Netherland and the German
headquarter is with more than 100 employees in Darmstadt.
Varian, Inc. has an excellent reputation as a global technology
company that builds leading-edge tools and solutions for
diverse, high-growth applications in life science and industry.
The excellent name of Varian in the area of fuel cell technology
is based on the product line CP4900 and CP4900 DMD. A lot of
important companies use this fast and accurate chromatography
technology from VARIAN.
Gaschromatograph (Varian)
Gas chromatography (Varian)
•
• •
•
Capable of handling most complex gaseous samples (H2, O2,
CO, CO2, C1-C8 incl. Isomer, H2S, COS etc.), large concentration
range from 100 ppb up to 99 % and complete analysis in one
run and online, at-line and laboratory use are the advantages
of the Micro GC System.
This instrument is big help to optimize and monitor complex
fuel cell systems. VARIAN supported our customers in optimize
the system configuration, the training of employees and
implemented the systems in the process with our professional
service team.
102
Veritas AG
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Stettiner Straße 1-9
D - 63571 Gelnhausen
Michael Ehricht
+49 (0) 6051 / 821 - 4420
+49 (0) 6051 / 821 - 2240
[email protected]
www.veritas-ag.de
ca. 3000
1849
Veritas ist ein traditionsreiches und modernes Familienunternehmen mit Stammsitz in Gelnhausen (Hessen). Als Automobilzulieferer operieren wir weltweit und sind mit 3.000 Beschäftigten an sechs Standorten präsent.
Verbinden – Dichten – Transportieren sind interdisziplinäre
Funktionen, die Veritas-Produkte im Automobil sicherstellen.
Eine Leistung, die für uns weitaus mehr umfasst als das Produzieren und Zusammenfügen einzelner Komponenten zu einem
Subsystem oder Modul.
Veritas ist Entwicklungspartner mit allen Möglichkeiten der
Simulation, der Verifizierung und der Produktvalidierung. In
enger Kooperation mit unseren Kunden und Partnern entstehen ganzheitliche Lösungen entsprechend der Philosophie
„Fit for Use“.
Entscheidende Impulse zu geben erfordert Visionen sowie
den Mut, das Bestehende immer wieder zu hinterfragen. So
wird Begeisterung zum Motor für Innovation und Leistung,
Leistung für die Mobilität der Zukunft.
Kunden in aller Welt schätzen das über Jahrzehnte gewachsene Produkt- und Fertigungs-Know-how der Veritas Fluid- und
Spritzgießtechnik. Doch erst mit dem Einstieg in die
Aufgabenwelt des Systemintegrators sprechen wir selbst von
unseren Kernkompetenzen.
Fluidtechnik bei Brennstoffzellen
Fluid technology of fuel cells
Das zu diesen insbesondere unsere Vorentwicklung zählt,
haben wir mit unserem Engagement in der Brennstoffzellentechnik sehr deutlich unterstrichen.
Die Anforderungen an Brennstoffzellenleitungssysteme unterscheiden sich zum Teil erheblich von den bekannten Anforderungen an Leitungssysteme für Fahrzeuge mit Otto- oder
Dieselmotor. Themen wie die Wasserstoffpermeation oder die
sehr hohen chemischen Reinheitsanforderungen an das
Gesamtleitungssystem waren bislang weniger bedeutend.
Deshalb wurden von Veritas spezifische Werkstoffe und
Fertigungsverfahren für Brennstoffzellenkreisläufe entwickelt,
optimiert und in realen Erprobungsfahrzeugen auf Herz und
Nieren mit Erfolg geprüft.
Veritas entwickelt und produziert seit 1999 Leitungssysteme
für wasserstoffbetriebene Brennstoffzellenfahrzeuge. Zum Produktportfolio im Bereich der Brennstoffzellen zählen die Leitungen für den Anoden- und Kathodenkreislauf, die Wasserstoffzuleitung sowie die Leitungssysteme für den Kühlkreislauf
der Brennstoffzelle und der Aggregate. Eingesetzt werden
unsere Leitungssysteme u.a. in den Brennstoffzellenfahrzeugen der Adam Opel GmbH.
103
Veritas AG
•
Veritas is a family-owned corporation seated in Gelnhausen/
Germany. The company founded in 1849 today has more than
3,000 employees at altogether six plants throughout the entire
world. Connecting – sealing – transporting are interdisciplinary
functions fulfilled in automobiles by Veritas products. We consider that to be a lot more than just manufacturing and
assembling single components into a subsystem or module.
Veritas engineering encompasses all options and facilities for
extensive simulation, verification and product validation. We
cooperate very closely with our customers and partners to
develop comprehensive solution packages geared to our “Fit
for use” philosophy.
It takes visions and the courage to consistently challenge the
status quo to be able to give decisive impulses. Enthusiasm is
a perfect impetus for innovation and competency – Our
Competency for Mobility in the Future.
•
•
The requirements on fuel cell supply and return systems
partially differ considerably from those on such systems for
vehicles powered by gasoline or diesel engines. Issues such as
hydrogen permeation and extremely high chemical purity
requirements on the entire supply and return system had previously been of only minor significance. That´s why Veritas
developed and optimized special materials and manufacturing
processes for fuel cell loops and tested these in fuel cell vehicles.
In 1999 Veritas started the development and manufacturing of
fluid handling systems for fuel cell vehicles. Our portfolio in
this segment includes the anode and cathode system, the
hydrogen supply lines and the supply and return system in the
coolant loop for the fuel cell and the aggregates. Our most
prominent applications are the fuel cell vehicles of the Adam
Opel GmbH.
Quelle: Adam Opel GmbH
Customers all over the world have come to appreciate the
grown product engineering and manufacturing know-how
incorporated in Veritas' fluid and moulding technology, but
we've been referring to these abilities as our core competencies only since we have begun concentrating on our role as
system integrator. Focussing our dedication in case of fuel cell
vehicles Veritas clearly underlined the decisive role of its
advanced development as a major core competence.
Brennstoffzellen-Fahrzeug von Adam Opel (= GM)
Fuel cell vehicle of Adam Opel (= GM)
104
Viessmann Werke GmbH & Co. KG
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Viessmannstraße 1
D - 35107 Allendorf/Eder
Rainer Dippel
+49 (0) 6452 / 70 - 3075
+49 (0) 6452 / 70 - 6075
[email protected]
www.Viessmann.com
6800
1917
Die Viessmann Unternehmensgruppe mit Ihren 6.800
Mitarbeitern ist einer der bedeutendsten Hersteller von
Produkten der Heizungstechnik. Der Umsatz beläuft sich auf
rund 1,2 Mrd. EUR. Das Produktprogramm umfasst Heizkessel
für Öl, Gas und feste Brennstoffe von 4 bis 19.000 kW – darunter eine geschlossene Gas-Brennwertkesselreihe von 4 bis
6.600 kW, ein komplettes Gas-Wandgeräteprogramm in Heizund Brennwerttechnik sowie Öl-Brennwerttechnik. Speziell
abgestimmte Bausteine der Systemtechnik komplettieren das
Angebot. Bei der Viessmann Systemtechnik sind die
Komponenten Heizkessel, Brenner, Regelungen, SpeicherWassererwärmer aus Edelstahl bzw. mit CeraprotectEmaillierung, Wärmetauscher aus Edelstahl, Nebenluftvorrichtungen, Heizkreisverteilungen, Sonnenkollektoren, Wärmepumpen und Lüftungssysteme speziell entwickelt und aufeinander abgestimmt.
Das Unternehmen fertigt in 10 Werken im In- und Ausland.
Der Vertrieb erfolgt über 106 Niederlassungen in Deutschland
und 33 weiteren Ländern in Europa, China und Nordamerika.
Weltweite Teilnahme an Fachmessen, europaweite Schulungsund Weiterbildungsveranstaltungen für Fachhandwerker,
Planer und Architekten haben einen hohen Stellenwert. Das
Unternehmen wurde mit zahlreichen inund ausländischen
Preisen bedacht, darunter beispielsweise der Bundespreis
„Product Design“.
Ziel des Brennstoffzellen-Projektes ist die Entwicklung eines
erdgasbetriebenen PEM-Brennstoffzellenheizgerätes zur Hausenergieversorgung im Einfamilienhausbereich mit einer elektrischen Leistung von 2 kW. Das Umsetzungspotential der Brennstoffzelle für die Hausenergieversorgung wird bei Viessmann
innerhalb eines Forschungs- und Entwicklungsprojektes mit
namhaften Partnern aus Industrie und Wissenschaft untersucht. Die Schwerpunkte der Entwicklungsarbeiten bei
Viessmann liegen in der Entwicklung des Gaserzeugungssystems, des Brennstoffzellenstacks und der Senkung der bisher
hohen Systemkosten sowie der Steigerung von Lebensdauer
und Zuverlässigkeit.
Zusammen mit den Projektpartnern SGL Carbon, ZSW,
Umicore, Süd-Chemie, Eutech und der Universität Dortmund
entwickelt Viessmann ein erdgasbetriebenes PEM-Brennstoffzellenheizgerät zur Hausenergieversorgung. Die industriellen
Partner wurden neben inhaltlichen Gesichtspunkten so gewählt,
dass sie später auch Produzenten von Komponenten und
Anlagenteilen sein können.
Die SGL Carbon entwickelt für das Teilprojekt Stack kostengünstige Bipolarplatten und Gasdiffusionslagen. Das Zentrum
Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) in Ulm
arbeitet im Teilprojekt Stack als Unterauftragnehmer.
Zusätzlich entwickeln die Firmen Umicore und Süd-Chemie als
Zulieferer im Projekt Katalysatoren für den Erdgasreformer.
Eutech entwickelt für das Brennstoffzellen-Projekt von
Viessmann die Mess-, Steuer- und Regelungstechnik für den
Prüfstand und das Brennstoffzellenheizgerät. Die Universität
Dortmund arbeitet als Unterauftragnehmer im Teilprojekt
Reformer an der Entwicklung des Gasprozessors.
105
Viessmann Werke GmbH & Co. KG
•
The Viessmann group of companies with its approx. 6,800
employees and sales of about 1.2 bill. EUR is a leading manufacturer of heating technology products. The product range
comprises oil, gas and solid fuel boilers from 4 to over 19,000 kW,
including wall mounted boilers, domestic hot water cylinders,
solar collectors, heat pumps, ventilation systems, heat exchangers and compact generating stations.
•
•
•
The company manufactures in 10 sites in Germany and abroad.
Marketing is carried out through 106 subsidiaries in Germany
and 33 further countries in Europe, China and North America.
Great importance is attached to world-wide participation at
trade exhibitions, Europe-wide education and further education
for craftsmen, designers and architects. The enterprise has
won many national and international prizes, such as the IF
Product Design Award.
Viessmann is currently developing a residential cogenerating
unit on a PEM fuel cell basis. The aim of the project supported
by the Federal Ministry of Economic Affairs is the development
of a 2 kW electric power system for one-family houses.
Development partners are SGL Carbon, ZSW, Umicore, SüdChemie, Eutech and the University of Dortmund. SGL Carbon
develops bipolar plates for the stack. ZSW Ulm is the development partner for the design of the cells. Additional development
partners are Umicore and Süd-Chemie for the catalyst development, Eutech for automation and controls and the
University of Dortmund for the gas-processor.
106
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Ferdinand-Porsche-Straße 45
D - 60386 Frankfurt / Main
Dipl. Ing. Gunter Schmitt
+49 (0) 69 / 42002-131
+49 (0) 69 / 42002-109
[email protected]
www.vuh.de
94
1886
Voigt & Haeffner ist ein führendes Unternehmen im Bereich
Entwicklung, Produktion, Vertrieb und Installation von unterbrechungsfreien Stromversorgungssystemen. Die Haupteinsatzgebiete umfassen stationäre Anlagen für die Speisung von
Fest-, Mobil- und Datennetzen in Deutschland und Europa. Als
Spezialist für Power Conversion betrachtet Voigt & Haeffner die
Brennstoffzellentechnologie als einen der wichtigsten
Zukunftsmärkte.
Stationäre Stromversorgungsanlagen zur Speisung von
Telekommunikationsanlagen bieten ein breites Anwendungsspektrum für Brennstoffzellen und deren Peripheriegeräte.
Voigt & Haeffner hat sich spezialisiert auf die Entwicklung und
Vermarktung von Gleichrichteranlagen und DC/DC-Wandlern.
Bei einem gemeinsamen Pilotprojekt mit der DeTeImmobilien,
bei dem eine 250 kW MCFC-Brennstoffzelle der Firma MTU eingesetzt wurde, hat Voigt & Haeffner die Weitbereichs-DC/DCWandler entwickelt, die aus der ungeregelten Ausgangsspannungskennlinie der MCFC-Brennstoffzelle die geregelte
Gleichspannungsversorgung einer Telekommunikationsanlage
erzeugten. Hierbei war neben der Technologie der HochleistungsDC/DC-Wandler ein intelligentes Power-Management erforderlich. Die eingesetzte 250 kW Brennstoffzelle erlaubte nur in
sehr eingeschränktem Maße Lastveränderungen. Außerdem
mußte sichergestellt werden, dass bei einem eventuellen
größeren Lastverlust die Brennstoffzelle nicht überhitzt.
Hierzu wurde eine Wechselrichteranlage zur Verfügung
gestellt, die überschüssige Energie auf der Ausgangsseite der
Brennstoffzelle in Wechselstrom umwandelte und ins öffentliche EVU-Netz zurückspeiste. Zur Herstellung einer Redundanz
für den Fall, dass die Brennstoffzelle abgeschaltet werden mußte,
wurden EVU-netzgespeiste Gleichrichtergeräte parallel zum
Brennstoffzellenzweig geschaltet. Da die Brennstoffzelle nur
eine begrenzte Lebensdauer hat, war eine solche redundante
Quelle unbedingt erforderlich für den Zeitpunkt, an dem Teile
der Brennstoffzelle ersetzt werden mußten. Neben der elektrischen Leistung konnte bei diesem Projekt auch die thermische
Leistung der Brennstoffzelle für die Klimatechnik genutzt werden.
Bei der Versuchsanlage kamen ca. 46,5% der eingesetzten
Leistung in Form von elektrischer Energie bei den elektrischen
Verbrauchern an, also einschließlich der Verluste durch die
DC/DC-Wandler. Weiterhin konnten ca. 32,7% der Energie
der Brennstoffzelle thermisch genutzt werden.
Somit betrug der Gesamtwirkungsgrad der Anlage beachtliche
79,2 %. Die Anlage lief bisher über 3 Jahre ohne Unterbrechung für die Verbraucher. Das Konzept hat sich somit als
betriebssicher erwiesen.
Im oben beschriebenen Fall wurde die Brennstoffzelle als primärer Energieerzeuger genutzt. Weitere Anwendungsgebiete
erschließen sich für Brennstoffzellen bei stationären
Telekommunikationsanlagen als Ersatz bisher verwendeter
Backup-Energiespeicher, wie Bleibatterien. Bei einer solchen
Anlage werden die Telekommunikationsverbraucher von
Gleichrichtergeräten aus dem 400V EVU-Netz gespeist.
Sobald das EVU-Netz ausfällt, muß ein Energiespeicher so
lange den Verbraucher weiter versorgen, bis die
Brennstoffzelle (PEM-Zelle), die sich vorher im StandbyZustand befunden hat, betriebsbereit ist und die Verbraucher
versorgen kann. Die Regelung der Ausgangsspannung auf
48 VDC muß hierbei vom Brennstoffzellensystem selbst vorgenommen werden. Sobald das EVU-Netz wieder verfügbar ist,
übernehmen die Gleichrichtergeräte die Versorgung der
Verbraucher, und die Brennstoffzelle wird in den StandbyZustand zurückgeschaltet. In verschiedenen Versuchen wurde
auf diesem Gebiet die technische Realisierbarkeit nachgewiesen.
107
285VDC/60VDC DC/DC
Wandler 290 kW
285VDC/60VDC DC/DC
Converter 290 kW
Voigt & Haeffner is a market leader in development, production,
distribution and installation of UPS - uninterruptible power
supply systems. The main operational areas include stationary
plants for supplying power to telecom, mobile and data networks in Germany and Europe. As a specialist in power conversion Voigt & Haeffner sees fuel cell technology as one of
the most important markets of the future.
Stationary plants for supplying power to telecommunication
units offer a wide spectrum of applications for fuel cells and
their peripheral equipment. Voigt & Haeffner has specialized
in developing and marketing rectifier stations and DC/DC
converters. In the joint pilot project with DeTeImmobilien,
wherein a 250 kW MCFC fuel cell of the company MTU was
used, Voigt & Haeffner developed a wide-range DC/DC converter system, which generated a regulated DC voltage supply
for a telecommunication unit from a fluctuating output voltage
characteristic curve of the MCFC fuel cell. This necessitated an
intelligent power management besides the technology of a highperformance DC/DC converter. The 250 kW fuel cell installed,
allowed only limited variations in load. Furthermore, it also had
to be ascertained that the fuel cell did not get overheated in
case of a larger loss in load.
For this purpose, an inverter was provided which converted
the surplus energy on the output side of the fuel cell into alternating current and fed it back into the public mains network.
For backup purposes rectifier units to which power is supplied
from the public mains network were connected in parallel to
the fuel cell section to produce a redundancy when the fuel
cell had to be disconnected or switched off. Since the fuel cell
has a limited service life, a redundant source like this was
absolutely necessary at times when components of the fuel
cell had to be replaced. In the course of this project, besides
electrical power, even the thermal power generated by the
• •
•
•
fuel cell could be used for air conditioning and water heating.
Approximately 46.5 % of the installed power in the pilot plant
reached the Telecom power loads in the form of electrical
energy and this included also the losses from the DC/DC
converter plant. Moreover, approximately 32.7 % of the energy
from the fuel cell could be used as thermal energy. The total
efficiency of the plant thus amounted to considerable 79.2%.
For more than 3 years the plant functioned without interruption
for the Telecom power loads. The concept has therefore proved
to be safely operable.
In the example described above, the fuel cell was used as a
primary source of energy. Many other applications for fuel
cells in stationary telecommunication plants have unfolded as
a substitute for backup energy accumulators such as lead acid
storage batteries that have been used so far. In this type of a
plant, the rectifiers for the telecommunication loads are supplied
with power from the 400V public mains network. In the moment
the public mains network collapses, an energy storage must
supply power to the electrical loads till such time the fuel cell
(PEM cell – which till then was in standby mode) becomes
operable and is able to supply power. The fuel cell system
must self-regulate the output voltage for the 48 VDC telecommunication loads. As soon as the public mains network is
restored, the rectifier units supply power to the loads and the
fuel cell reverts to the standby mode. The different experiments
performed in the field have proved that they are technically
feasible.
Elektrisches Layout
250 kW MCFC
Telecom Stromversorgungssystem
Electrical Layout
250 kW MCFC Telecom
Power Supply System
108
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Kontakt I Contact
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Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Pirazzistraße 18
D - 63067 Offenbach
Carsten Neutzer
+49 (0) 69 / 82 97 76 - 0
+49 (0) 69 / 82 97 76 - 10
[email protected]
www.wagner-msr.de
26
1964
Wir vertreiben, bauen und kalibrieren Mess- und Regelgeräte
für Durchfluss, Druck und Feuchte. Zu unseren weiteren
Dienstleistungen zählen u. a. anwendungstechnische Beratungen
und der Bau von kompletten funktionsfähigen Systemen und
Prüfständen.
Die Gerätepalette in Kurzform:
Massedurchflussmesser und -regler für Gase
(0,02 Nml/min bis 11.000 Nm3/h)
Massedurchflussmesser und -regler für Flüssigkeiten
(0,01 g/h bis 2.000 kg/h)
Druckmesser und -regler (10-5 mbara bis 4.000 bar)
Regelventile
Verdampfer und Befeuchter
Massedurchflußmesser
Mass flow meter
109
• •
Distribution, manufacturing and calibration of measurement for
flow, pressure and humidity. Manufacturing and development/
design of complete systems or pilot plants.
Products at a glance:
Mass flowmeter and controller for gas
(0.02 Nml/min up to 11,000 Nm3/h)
Mass flowmeter and controller for liquids
(0.01 g/h up to 2,000 kg/h)
Pressure gauges and controller
(10-5 mbara up to 4,000 bar)
Control valves
Evaporator and moister
• •
•
• • •
110
7
Portraits Hochschulen,
Institutionen
Profiles universities,
institutions
111
112
Fachhochschule Wiesbaden, Fachbereich Physikalische Technik
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Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Am Brückweg 26
D - 65468 Rüsselsheim
Prof. Dr. Birgit Scheppat
+49 (0) 6142 / 898 - 512
+49 (0) 6142 / 898 - 528
[email protected]
www.hy-fly.de
Das Labor der Fachhochschule Wiesbaden, im Bereich
Physikalische Technik, verfügt über Brennstoffzellen im
Bereich von 50 W bis 1,2 kW. Im Frühjahr 2006 wurde ein
erster PEM-Stack auf Basis der Hochtemperaturtechnologie
(elektrische Leistung 50 W) in einer Kooperation mit den
Firmen Behr und Pemeas sowie mit finanzieller Unterstützung
des hessischen Wirtschaftsministeriums gebaut. Weitere
Arbeitsschwerpunkte sind Brennstoffzellensysteme kleiner
Leistung, Sensoren bzw. Komponententests, sowie die
Entwicklung von Metallhydridspeichern mit Fokus auf den
Themen Thermomanagement und Sensorik zur Versorgung
der genannten Systeme. Das Interesse liegt dabei auf der
Funktion des Gesamtsystems und dem Langzeitverhalten
inklusive aller Komponenten und einem angepassten
Wasserstoffspeicher.
Die FH Wiesbaden verfügt über gut ausgebildete Studierende
und Mitarbeiter in den Bereichen Wasserstoff und Brennstoffzellen (PEMFC und AFC), die für Diplomarbeiten und
Kooperationsprojekte eingesetzt werden können. Durch enge
Kooperationen mit hochschulinternen und anderen Institutionen
besteht die Möglichkeit, spezifische Fragen aus dem Bereich
Brennstoffzellensysteme – insbesondere auch zum Thema
Speicherung – zu untersuchen. Die Zusammenarbeit mit industriellen Partnern im Bereich anwendungsnaher Forschung
bzw. Entwicklung ist Schwerpunkt der Arbeiten an der FH
Wiesbaden und kann auf Wunsch mit einer Referenzliste
belegt werden.
Hy-Fly Hydrogen Flyer
Hy-Fly Hydrogen Flyer
Brennstoffzellenstapel
Fuel cell stack
113
Fachhochschule Wiesbaden, Fachbereich Physikalische Technik
•
The department of Physical Engineering at the UAS
Wiesbaden has several kinds of fuel cells in the power range
of 50 W to 1.2 kW to its disposal. In spring 2006 a high temperature PEM stack (50 W, electrical) was developed in a close
cooperation with the companies Pemeas and Behr and sponsored by the Hessian Ministry of Economics, Transport, Urban
and Regional Development. This high temperature fuel cell
stack is a novelty in the high temperature range and is capable
to use up to 3% CO in the feed. Major topics at the laboratory
are fuel cell systems with small power outputs, development
of sensors and test of components. One focus is the development of periphery components like metal hydride storage
systems in regard of thermal management and sensors. Of
main interests are the long term and the stability testing of
components in a “running system”.
•
•
•
•
The UAS Wiesbaden is known for its excellent education of
students and members of staff in the areas of hydrogen and
fuel cells, who are able to work in close cooperation with
industrial partners or in special science projects (e.g. diploma
thesis). Due to close cooperation with internal and external
partners it is possible to focus on special problems regarding
fuel cell systems – especially regarding hydrogen storage
systems for small fuel cell systems. The main focus is to work
on products with a small time to market and to enhance the
reliability of fuel cell systems.
Brennstoffzellen-Kart
Fuel cell cart
114
Hochschule Darmstadt, Fachbereich Elektrotechnik
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Schöfferstraße 3
D - 64295 Darmstadt
Prof. Dr.-Ing. Heinz Schmidt-Walter
+49 (0) 171 / 6413938
+49 (0) 6151 / 16 - 8930
[email protected]
http//:schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/
Die Hochschule Darmstadt arbeitet seit 2002 auf dem Gebiet
Brennstoffzellen und Wasserstofftechnik. Es wurden seitdem
einige geförderte Forschungsprojekte in Zusammenarbeit mit
der Industrie und ausländischen Hochschulen auf dem Gebiet
der alkalischen und Membran-Brennstoffzellen durchgeführt.
Aktuell:
Vorlesung „Wasserstofftechnik und Brennstoffzellen“
Versuchsstand für PEMFC (P=500W, 12V, 20 Zellen-Stack)
Versuchsstand für alkalische Brennstoffzelle
Forschungsprojekte zum Thema
„Alkalische Brennstoffzellen“
Wissenschaftliche Betreuung des hessischen
Brennstoffzellenheizgerät-Pilotprojektes
In Kürze: Wikipedia-Enzyklopädie zum Thema
Brennstoffzellen
Versuchsstand für Brennstoffzellen
Experimental setup for fuel cells
115
Hochschule Darmstadt, Fachbereich Elektrotechnik
•
The Hochschule Darmstadt works since 2002 with fuel cells
and hydrogen technique. Since then, several sponsored research
projects have been accomplished in the area of alkaline and
membrane fuel cells in close collaboration with foreign institutes
and the German industry.
Present situation:
Lecture „Hydrogen technology and fuel cells”
Experimental setup for PEMFC (P=500W, V=12V,
20 cell stack)
Experimental setup for alkaline fuel cells
Research projects about alkaline fuel cells
Scientific monitoring of the Hessian SOFC fuel cell project
Shortly: Wikipedia-encyclopaedia about fuel cells
•
116
Institut für Solare Energieversorgungstechnik (ISET) e.V.
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Königstor 59
D - 34119 Kassel
Dipl. Phys. Jochen Bard
+49 (0) 561 / 7294 - 346
+49 (0) 561 / 7294 - 100
[email protected]
www.iset.uni-kassel.de
ca. 125
1988
Das ISET befasst sich mit anwendungsorientierter Forschung
und Entwicklung auf dem Gebiet der Elektro- und Systemtechnik
für die Nutzung der Erneuerbaren Energien und die Dezentrale
Energieversorgungstechnik. An den beiden Standorten in
Kassel und Hanau sind rund 125 Wissenschaftler, Angestellte
und Studenten tätig.
Die wichtigsten Erneuerbaren Energien, mit denen das ISET
sich beschäftigt, sind Windenergie, Photovoltaik, Biomassenutzung sowie Wasserkraft und Meeresenergie. Besondere
Schwerpunkte liegen auch in den Themenfeldern Hybridsysteme, Energiewirtschaft, Energiewandlung und Speicher
sowie Aus- und Weiterbildung. Die fachlichen Kompetenzen
des Instituts umfassen vor allem die Gebiete Leistungselektronik,
Regelungstechnik, Verfahrenstechnik und Informationssysteme.
Brennstoffzellen sind die Schlüsselkomponenten einer möglichen
zukünftigen Wasserstoffwirtschaft. Brennstoffzellen werden
für den mobilen und für den stationären Einsatz entwickelt.
Das größte Problem sind noch immer die hohen Kosten dieser
Energiewandler. Ein erheblicher Anteil dieser Kosten wird
durch die Peripherie einer Brennstoffzelle verursacht. Die
Peripherie besteht aus einer Vielzahl von Komponenten,
Messeinrichtungen und Regelkreisen, die für den zuverlässigen
und langlebigen Betrieb eines Brennstoffzellenaggregates
von besonderer Bedeutung sind.
In dieser Systemtechnik der Brennstoffzellen steckt noch ein
beträchtliches technisches Verbesserungs- und ökonomisches
Kostenreduktionspotential. Die Ziele des ISET sind daher
besonders die Verbesserung und Erprobung der Systemtechnik
und die Netzintegration von Brennstoffzellen. Zur Ausschöpfung
der technischen und ökonomischen Potentiale ist ein genaues
Verständnis aller Komponenten einer Brennstoffzelle unbedingt
notwendig. Dies betrifft nicht nur konstruktive Besonderheiten,
sondern auch das dynamische Verhalten der Komponenten.
Diesem Zweck dient ein Brennstoffzellenlabor mit ausgezeichneten experimentellen Möglichkeiten.
2002 wurde hier eine
Brennstoffzelle mit einer
Leistung von 3 kW in
Betrieb genommen und
vermessen (Abbildung).
Parallel dazu wurde ein
dynamisches Simulationsmodell der gesamten
Anlage erstellt, das die Übertragung der Messergebnisse auf
andere Brennstoffzellensysteme erlaubt. Das Beispiel des
Wassermanagements im Zellstapel zeigt, dass Simulationen
zur Verbesserung der Betriebsführung sehr gut geeignet sind.
Langfristige Ziele sind die Verbesserung der Peripheriekomponenten, die Entwicklung einer Zustandsüberwachung
und die Fehlerfrüherkennung in Brennstoffzellensystemen.
Zur Versorgung netzferner Verbraucher stellen PhotovoltaikBrennstoffzellen-Systeme mit Wasserstoffspeicherung eine
Alternative zu heute verbreiteten Systemen mit Verbrennungsmotoren dar. Die Simulation solcher Systeme wird im Rahmen
mehrerer europäischer Projekte zur Auslegung und Dimensionierung der Komponenten und zur Entwicklung der Regelung
und Betriebsführung für das gesamte Hybridsystem vom ISET
durchgeführt. Zur Zeit ist die Realisierung von weiteren
Brennstoffzellenhybridsystemen zum Aufbau von Dorfstromversorgungen in Nordafrika geplant.
117
Institut für Solare Energieversorgungstechnik (ISET) e.V.
•
The ISET is engaged in applications-oriented research and
development in the areas of electrical engineering and systems
technology for the use of renewable energies and decentralised
power supply. At its both sites in Kassel and Hanau about 125
scientists, employees and students are working.
The most important renewable energy technologies ISET is
concerned with are wind energy, photovoltaics, biomass energy,
hydro power and marine energies. Besides this further topics
are hybrid systems, energy economy, energy conversion and
storages as well as training programmes. The specialisation of
the institute is on power electronics, control engineering, process engineering and information systems.
Fuel cells are the key components of a potential future hydrogen
economy. Fuel cells are being developed for mobile as well as
stationary applications. The major problem are still the high
costs of these energy conversion devices. A considerable
share of these costs is related to the peripheral devices of a fuel
cell. Peripheral devices are components such as measuring
systems and control circuits, which are relevant for the reliable
and durable operation of a fuel cell unit. The related system
technology contains a great deal of technical improvements
and cost reduction. Consequently, the main goals of the division
energy conversion and control engineering are the improvement and test of the system technology and the grid integration
of fuel cells. In order to tap the full technical and economical
potential a detailed understanding of all components of a fuel
cell unit is required. That includes not only design-engineering
aspects, but also the dynamic behaviour of the components.
• • •
•
•
•
•
This is the purpose of a fuel cell lab with excellent experimental
possibilities.
In 2002, a fuel cell system with a power of 3 kW has been commissioned and measured in detail. In parallel, a simulation
model of the whole system has been developed, which allows
to transfer the results to other fuel cell systems. Solutions as in
the case of the water management show, that such simulations
are an excellent tool to improve the control. Long-term goals
are the improvement of the peripheral components, the development of a condition monitoring and fault prediction in fuel cell
systems.
Photovoltaics is an established technology for remote area
power supply in many different sectors. A hybrid system combining PV-generators with an additional electric generator
(back-up generator) improves the reliability of the power supply
and can reduce the initial investment costs substantially in
many cases. In the framework of national and international
projects ISET is working on questions related to power conditioning, combined storage of energy (hydrogen and batteries)
and integration into distributed power supply structures.
Currently, the realisation of further hybrid systems using fuel
cells as a back-up is planned in countries in Northern Africa.
118
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Annastraße15
D - 64285 Darmstadt
Marc Großklos
+49 (0) 6151 / 2904 - 47
+49 (0) 6151 / 2904 - 97
[email protected]
www.iwu.de
40
1971
Das im Jahre 1971 gegründete Institut Wohnen und Umwelt
gliedert sich in die drei Hauptbereiche „Wohnen“, „Stadt und
Umwelt“ sowie „rationelle Energieverwendung im Gebäudebereich“. Ca. 40 Mitarbeiter aus 15 verschiedenen Disziplinen
untersuchen durch anwendungsorientierte Forschung in interdisziplinärer Zusammenarbeit die gegenwärtigen Formen des
Wohnens und Zusammenlebens und versuchen insbesondere,
auf die Verbesserung der Wohnverhältnisse der sozial schwächeren Schichten hinzuwirken. Sie untersuchen weiterhin die
Möglichkeiten einer sparsamen und rationellen, umwelt- und
sozialverträglichen Nutzung von Energie. Träger des Instituts
sind das Land Hessen und die Stadt Darmstadt.
Im Bereich rationelle Energieverwendung in Gebäuden wurden die Entwicklung von Niedrigenergie- und Passivhäusern
im Neubau und Bestand, neue Instrumente zur Bewertung des
wärmetechnischen Standards von Gebäuden und Weiterbildungsinstrumente für Akteure im Baubereich vorangetrieben.
Dabei hat sich das Institut intensiv sowohl mit der Reduktion
des Energiebedarfs als auch mit der optimalen Versorgung mit
Energie beschäftigt. Wichtige Projekte waren in diesem
Zusammenhang:
Entwicklung des Passivhauskonzepts und Begleitung sowie
messtechnische Kontrolle von Projekten
Betreuung der Niedrigenergiesiedlung Niedernhausen
inklusive einer Untersuchung zur optimalen Nahwärmeversorgung in Nahwärmesiedlungen
Modellprojekt 30 Niedrigenergiehäuser in Hessen
Untersuchung des Nutzereinflusses und der Nutzerakzeptanz bei neuen Technologien
Entwicklung von Leitfäden und Berechnungsverfahren
(Leitfaden Energie im Hochbau, Leitfaden elektrische
Energie, Energiepass Heizung/Warmwasser)
Werkzeuge für die Energieberatung
Szenarien- und Modellrechnungen (z. B. zum zukünftigen
Heizwärmebedarf der Haushalte)
Entwicklung der bundesdeutschen Gebäudetypologie
sowie einer Heizsystemtypologie
Impulsprogramm Hessen zur Weiterbildung von Architekten
und Ingenieuren
Gegenwärtig werden Konzepte für eine Null-Emissions-Stadt
(zero-emission-city), bei der auch Brennstoffzellen und
Wasserstoff als Energieträger eine wichtige Rolle spielen,
erforscht. Die Themenfelder Wohnen, Mobilität und Freizeit
stehen hierbei besonders im Vordergrund. Aber auch
Untersuchungen zur Frage der Einsatzmöglichkeiten von
Brennstoffzellen in Passivhäusern werden durchgeführt, um
die Frage zu beantworten, ob sich bei sehr kleinen Heizwärmeverbräuchen besondere Charakteristika der Heizlast ergeben,
die zu veränderten Auslegungskriterien bei der Kraft-WärmeKopplung führen.
Das Institut ist besonders an Projekten im Bereich Wasserstoff
und Brennstoffzellen interessiert, bei denen eine primärenergetische Gesamtoptimierung von Gebäuden auf der Bedarfsund der Versorgungsseite erfolgt, neue Technologien eingeführt
und auch der Einfluss und die Akzeptanz der Nutzer untersucht
werden sollen. Es bietet Dienstleistungen bei der Systemanalyse, der Bilanzierung und Optimierung von Gebäuden und
Energieversorgungsinfrastruktur, Begleitung in der Bauphase
sowie messtechnische und sozialwissenschaftliche Evaluationen
an.
119
•
Founded in 1971, the “Institute for Housing and Environment"
(IWU) is divided into the three main branches “housing”, “city
and environment” and “energy efficiency”. About 40 employees
from 15 different disciplines are surveying present forms of
cohabitation through application-oriented and multi-disciplinary research. Emphasis is also put on the options for an economical and efficient, environmentally and socially acceptable
use of energy. The IWU is a research institute of the state of
Hessen and the city of Darmstadt.
The division for energy efficiency has promoted the development of low energy and passive houses, has developed instruments for the thermotechnical assessment of buildings and
has developed advanced training instruments for the building
industry during the last couple of years. In doing so the
Institute has dealt with both the reduction of energy consumption and the optimisation of energy supply. Some important projects:
Scientific attendance as well as monitoring in low energy
and passive houses as well as in complete areas
Research on the effects of occupants’ behaviour and the
occupants' acceptance using new technologies
Research on the optimal local heat supply in low energy
areas
Scenario and model calculations of the future thermal heat
demand of homes
•
• •
Currently new concepts for a zero-emission-city are examined,
in which fuel cells and hydrogen as energy source are playing
an important role. The main topics are housing, mobility and
leisure. Also, research on the conditions of the use of fuel cells
in passive houses is carried out to answer the question if a very
small heat energy consumption results in special characteristics
of heat load, which would result in modified layout criteria for
cogeneration.
The IWU is mainly interested in projects in the field of hydrogen and fuel cells, which lead to overall primary energy
optimisation of buildings considering energy demand and
supply. IWU offers services in system analysis, balancing and
optimisation of buildings and energy supply infrastructure,
attendance during building construction as well as monitoring
and socio scientific evaluations.
120
Karl-Winnacker-Institut der DECHEMA e.V.
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Theodor-Heuss-Allee 25
Dipl.-Ing. Jean-Francois Drillet
+49 (0) 69 / 7564 - 476
+49 (0) 69 / 7564 - 388
[email protected]
http://kwi.dechema.de/
70
1959
Die Forschungsschwerpunkte des Karl-Winnacker-Instituts liegen
auf den Gebieten Werkstoffe, Chemische Technik und Biotechnologie. Vorwettbewerbliche Forschungsprojekte werden in
interdisziplinärer Zusammenarbeit von Chemikern, Physikern,
Ingenieuren und Biologen in den Arbeitsgruppen Hochtemperaturwerkstoffe, Technische Chemie, Elektrochemie,
Korrosion und Bioverfahrenstechnik durchgeführt. Im Bereich
der Brennstoffzellenforschung konzentrieren sich die Aktivitäten
auf Niedertemperaturbrennstoffzellen (PEMFC) sowie auf die
keramische Hochtemperaturbrennstoffzelle (SOFC).
Im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms "Neuartige
Schichtstrukturen für Brennstoffzellen" wurde am KarlWinnacker-Institut in den letzten Jahren ein neues KatalysatorVerbundsystem für die Anodenseite der PEMFC entwickelt,
das sich dadurch auszeichnet, dass leitfähige Polymere, wie
Polypyrrol, Polyanilin oder Poly (3,4-ethylendioxithiophen)
(PEDOT), an Stelle von Kohlenstoff als neuartiges Katalysatorträgermaterial verwendet werden. Aufgrund der gemischten
ionischen und elektronischen Leitfähigkeit dieser Polymere
wird eine höhere Reaktivität und bessere Ausnutzung der
Edelmetall-Katalysatorpartikel Pt bzw. Pt-Ru erreicht.
Katalysator-Verbundsystem (Nafion, PEDOT)
Catalyst system (Nafion, PEDOT)
Im Rahmen einer deutsch-chinesischen Kooperation werden
außerdem Entwicklungsarbeiten zur Verbesserung der DirektMethanol-Brennstoffzelle (DMFC) durchgeführt.
Neben der Katalysatorentwicklung für die Methanoloxidation
wird dabei auch die Reduzierung des Methanol „cross-over"
durch Modifizierung der Protonenaustauscher-Membran
(Nafion) mit dem leitfähigen Polymer (PEDOT) untersucht.
Gefördert von der Siemens AG, Erlangen, wurden darüber
hinaus Untersuchungen zur katalytischen Modifizierung von
NiO/YSZ-Anoden für die direkte interne Reformierung von
Methan in der Hochtemperatur-Festoxid-Brennstoffzelle
(SOFC) durchgeführt. Hierfür wurden planare Anoden durch
Abscheidung von Kupfer modifiziert und anhand kinetischer
Untersuchungen der gekoppelten Reformierung/Oxidation
sowie von Polarisationskennlinien charakterisiert. In einem
Anschlußvorhaben steht der Einsatz von Biogas in der SOFC
im Mittelpunkt.
Brennstoffzellen-Teststand
Fuel cell test rig
121
Karl-Winnacker-Institut der DECHEMA e.V.
•
The main research activities of the Karl-Winnacker-Institut are
in the fields of materials, chemical engineering and biotechnology. Precompetitive research projects are carried out in interdisciplinary cooperation between chemists, physicists, engineers and biologists in the research groups High-Temperature
Materials, Technical Chemistry, Electrochemistry, Corrosion
and Bioprocess Engineering. In the area of fuel cells, the focus
is on the low temperature polymer electrolyte membrane fuel
cell (PEMFC) and on the high temperature ceramic solid oxide
fuel cell (SOFC).
In the last few years a new composite catalyst system for the
anode side of the PEMFC was developed in the framework of
the DFG Priority Programme "Neuartige Schichtstrukturen für
Brennstoffzellen" (Novel Layered Structures for Fuel Cells).
What distinguishes this system from the conventional
approach is that conducting polymers, such as polypyrrole,
polyaniline and poly (3,4-ethylene-dioxithiophene) (PEDOT)
are used as a new catalyst support material instead of carbon.
The mixed ionic and electronic conductivity of these polymers
permits improved reactivity and utilisation of the Pt and Pt-Ru
catalyst nanoparticles.
Furthermore, in a joint Sino-German project systematic development is being undertaken to improve the direct methanol
fuel cell (DMFC).
Besides catalyst development for methanol oxidation, a
reduction of the methanol "cross-over" by modifying the proton
exchange membrane (Nafion) with the conducting polymer
PEDOT is being investigated. What concerns the solid oxide
fuel cell, catalytic modification of NiO/YSZ anodes for direct
internal reforming of methane was studied in a project
supported by Siemens AG, Erlangen. For this purpose planar
conventional NiO/YSZ anodes were modified by copper
deposition; they were characterized through kinetic investigations on the combined reforming/oxidation reaction and in
terms of their polarization characteristics. In a follow-up project,
the focus is on the utilization of biogas in the SOFC.
Schema der Anodenseite für
konventionelle (Kohlenstoff)
und polymerbasierte (PEDOT
etc.) PEMFC
Schematic diagram of the
anodic side of a conventional
and a new polymer support
PEMFC
122
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Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Heraeusstraße 12-14
D - 63450 Hanau
Dr. Wulf Brämer
+49 (0) 6181 / 35-5118
+49 (0) 6181 / 35-4361
[email protected]
www.materials-valley-rheinmain.de
2
2002
Der Verein Materials Valley e.V. wurde im Frühjahr 2002 unter
der Beteiligung von Industrieunternehmen, Hochschulen, Forschungsinstituten, Institutionen der Länder zur Förderung von
Technologie und Wirtschaft und Privatpersonen gegründet.
Ziel des Vereins ist die Profilierung der Region Rhein/Main als
High-Tech-Standort für Materialforschung und Werkstofftechnologie. Dies beinhaltet den Ausbau von vorhandenen Wissensnetzen zu einem langfristig angelegten Forschungsverbundnetz zwischen den wissenschaftlichen Instituten und Unternehmen der Region sowie zwischen Unternehmen als Grundlage für Kooperationen, gemeinsame Forschung und Entwicklung.
Parallel dazu will der Verein dazu beitragen, dass die wissenschaftlichen und sozialen Bedingungen im Materials Valley so
attraktiv gestaltet werden, dass es ein Magnet für hochqualifizierte Arbeitskräfte und Studenten wird, die ihr Tätigkeitsfeld
entweder in der Industrie oder in den Hochschulen und
Instituten finden.
Weiterhin bilden die Vortragsreihe „Materialforum Rhein/
Main“ und fachspezifische Workshops eine exzellente Kommunikationsplattform für die Wirtschaft und Wissenschaft. Der
Aufbau eines Alumni-Netzes wird langfristig die material- und
werkstofftechnologische Community im Materials Valley stabilisieren.
123
•
The association Materials Valley e.V. was founded in 2002.
Members of the association are industrial companies, universities, research institutes, public institutions as well as private
persons.
The objective of the association is to support the position of
the Rhine/Main area as a high tech area for material research
and technology. This covers the expansion of the existing
knowledge networks of research institutes and industrial companies towards long term research cooperation networks.
Furthermore, the association will contribute that the scientific
and social framework in the “Materials Valley”, i.e. the Rhine/
Main area will become attractive in order to make it a magnet
for highly skilled professionals and students.
Last but not least Materials Valley offers the series of lectures
“Materialforum Rhein/Main” as well as workshops which are a
platform for the communication of industry and science.
•
124
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Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Grafenstraße 2
D - 64283 Darmstadt
Prof. Dr.-Ing. Christina Berger
+49 (0) 6151 / 16-2151
+49 (0) 6151 / 16-6118
[email protected]
www.tu-darmstadt.de/mpa-ifw
Die Staatliche Materialprüfungsanstalt Darmstadt (MPA) und das
Fachgebiet und Institut für Werkstoffkunde (IfW) bilden unter
dem Dach der Technischen Universität Darmstadt ein leistungsstarkes technisch-wissenschaftliches Zentrum für werkstofftechnische Prüfungen und Untersuchungen vielfältigster Art.
In insgesamt 11 Fachabteilungen (Metalle, Metallkunde,
Bauteilprüfung, Tribologie, Oberflächentechnik und Korrosion,
Hochtemperaturwerkstoffe, Kunststoffe, Medizinprodukte,
Baustoffe, Chemie und Werkstoffprüfmaschinen) stehen insgesamt rd. 140 Mitarbeiter für die Bearbeitung von Prüf- und
Forschungsaufgaben aus nahezu allen technischen Bereichen
für die unterschiedlichsten Auftraggeber bereit.
Schwerpunkt ist außer der mechanisch-technologischen Werkstoff- und Bauteilprüfung bei unterschiedlichsten Umgebungsbedingungen sowie der Analytik auch die Schadensanalyse.
Durch die leistungsfähige und moderne Grundausstattung und
die fundierten Erfahrungen der Mitarbeiter können die unterschiedlichsten Fragestellungen effektiv und mit hoher Kompetenz untersucht werden. Dabei finden auch moderne numerische Verfahren wie die Methode der Finiten Elemente (FEM)
Anwendung. Die Mehrzahl der Abteilungen ist für ihren
gesamten Prüfbereich durch das DAP akkreditiert. Der als
flexible Akkreditierung erfolgte Kompetenznachweis berechtigt
MPA und IfW auch, innerhalb der akkreditierten Prüfbereiche
Prüfverfahren zu entwickeln und zu modifizieren.
Systeme für Werkstoff- und Bauteilprüfung
Systems for testing of materials and components
125
• •
The Chair and Institute for Materials Technology (IfW) and the
State Materials Testing Institute Darmstadt (MPA) form a
highly efficient technical and scientific centre under the auspices
of the Darmstadt University of Technology. In 11 different
departments (metals, metallurgy, component testing, tribology, surface technology and corrosion, high temperature materials, plastic materials, medical products, building materials,
chemistry and machines for materials testing) a staff of about
140 people is available for performing tests and research tasks
in many different technical areas for a wide range of customers.
In addition to mechanical material testing, activities are also
focused on analytics and damage analysis. The modern, highperformance equipment and the soundly based experience of
the staff make it possible to analyse widely differing problems
effectively and competently. Modern numerical methods such
as FEM are also employed. The accreditation granted to the
majority of the departments and test procedures constitutes
an additional recognition of competence. Within the areas
covered by the accreditation, MPA and IfW have the necessary
scope to develop and modify test procedures.
Systeme für Werkstoff- und Bauteilprüfung
Systems for testing of materials and components
126
Technische Universität Darmstadt, Fachbereich Elektrotechnik und
Informationstechnik, Fachgebiet Regenerative Energien
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Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Landgraf-Georg Straße
D - 64283 Darmstadt
Prof. Dr.-Ing. Thomas Hartkopf
+49 (0) 6151 / 16-2563
+49 (0) 6151 / 16-6074
[email protected]
www.ees.tu-darmstadt.de
Das Fachgebiet Regenerative Energien des Fachbereiches
Elektrotechnik und Informationstechnik der TUD, eingerichtet
1996 als eine Stiftungsprofessur der HEAG AG, Darmstadt,
beschäftigt sich intensiv mit Fragestellungen der Energiewandlung und -speicherung. Die derzeitigen Arbeiten konzentrieren sich auf die Verbesserung von Windgeneratoren, die
Auslegung und Netzanbindung von Offshore-Windparks, die
Realisierung hocheffizienter Antriebe für Elektrofahrzeuge
sowie die Weiterentwicklung von Tieftemperatur-Brennstoffzellen (PEMFC und DMFC).
Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten auf dem Gebiet
der Brennstoffzelle beinhalten sowohl theoretische als auch
experimentelle Untersuchungen. In den zurückliegenden
Jahren wurde ein dynamisches Modell für PEMFCKomponenten, insbesondere MEA und Stack, sowie komplette
Systeme entwickelt ([email protected]). Sowohl
das Last- und Temperaturverhalten kleinerer portabler PEMFCSysteme, inklusive Hybridsysteme mit Ni-MH-Akkumulatoren
(Pel < 300 W), als auch das Verhalten größerer stationärer
Systeme für die Hausversorgung (1 kW < Pel < 5 kW) konnten mit
Hilfe von MATLAB/Simulink hinreichend beschrieben werden.
Besonderes Augenmerk lag auf dem dynamischen Verhalten
der PEMFC bei kritischen Arbeitsbedingungen, z. B. hohe
Lasten bei erhöhten/tiefen Temperaturen. Die Simulationen
liefern die zeitabhängige Stromverteilung innerhalb der Zellen,
die eng mit dem lokalen Wassergehalt bzw. dem Widerstand
der Elektrolytmembran verbunden ist.
Bei schlagartigem Ausfall der Befeuchtung bzw. schnellem
Austrocknen der Membran weisen Zellspannung und
Membranverluste (IR-Drop) ein nichtlineares, zeitabhängiges
Verhalten auf. Unter diesen Bedingungen reichen einige
Sekunden aus, um die Zellen zu schädigen. Neben Hinweisen
auf das Degradationsverhalten ergeben sich aus den
Simulationen wichtige Anhaltspunkte (Parameter) für verbesserte Kontrollverfahren der PEMFC. Das sehr flexible MATLAB/Simulink kann weiterhin auch für stationäre eindimensionale Simulationen komplexer BZ-Systeme, speziell für das
Design neuer Systeme, genutzt werden, auch mit Hilfe von
„Hardware-in-the-Loop“-Anwendungen.
Die experimentellen Arbeiten am Fachgebiet befassen sich in
erster Linie mit dem Verhalten der reaktiven Kontakte Brenngas/
Katalysator/Elektrolyt: H2 (O2) / (Pt, Pd, Ru) / Nafion in der MEA.
Als Trägermaterial für die 2–4 nm großen Katalysatorpartikel dienen auf verschiedene Weise hergestellte (CVD, Lichtbogenentladung etc.) und aufgereinigte Nanokohlenstoffe, i.d.R.
ein- oder mehrwandige Kohlenstoff-Nanoröhren (SWNT,
MWNT) ([email protected]). Neben sehr
hohen Oberflächenanteilen bieten diese Substratmaterialien
die Möglichkeit, durch oxidative Behandlung und gezielte
chemische Anbindung funktionaler Gruppen die SubstratKatalysator-Wechselwirkung zu verändern sowie Zentren einzuführen, die als Co-Katalysatoren in die Redox-Reaktion eingreifen können. Derartige Kohlenstoff-Nano-Elektroden sind
weiterhin für Batterien und sehr dünne, nahezu 2-dimensionale
Kohlenstoff-Netzwerke für Solarzellen von Interesse.
Kohlenstoff-Nanoröhren
Carbon nanotubes
127
Technische Universität Darmstadt, Fachbereich Elektrotechnik und
Informationstechnik, Fachgebiet Regenerative Energien
•
Established in 1996 with a donation from HEAG AG,
Darmstadt the section Renewable Energies of TUD concentrates
on engineering and scientific problems of energy conversion
and storage; the projects and cooperations are supported by
industry, foundations and government. At present the institute
is mainly engaged in the development of wind generators,
offshore wind park networks and their connection, high energy
batteries for electric drives and low temperature fuel cells
(PEMFC, DMFC).
R&D work on fuel cells comprises both theoretical and experimental work. Within the last years a dynamical model of PEMFC
components, notably the stack, and complete PEMFC systems
has been developed ([email protected]). The
load and temperature behaviour of small portable PEMFC
units (and hybrides with Ni-MH accumulator, Pel < 300 W)
as well as larger PEMFC systems for stationary applications
(1 kW < Pel < 5 kW) have been successfully modelled using
MATLAB/Simulink. Especially the dynamic behaviour of a
PEMFC system at and near critical working conditions, e.g.
high power demand at high/low temperature, has been analysed. The simulations shed light on the current distribution within the cells, which is intimately connected with the local
water content or local membrane resistivity, respectively. In
case of a failure in the humidification (fast drying of the cell),
the cell voltage and the membrane loss (IR-Drop) change nonlinearly with time. Short disturbance of the water household,
some seconds appear to be sufficient, pre-damages the
cells/system under these conditions. Apart from gaining
insight into the degradation behaviour, the dynamic simulations
provide valuable information for advanced fuel cell control
systems.
Brennstoffzellen-System (Design)
Fuel cell system (design)
•
•
Further on, the rather flexible tool MATLAB/Simulink can be
used for stationary simulations of complex systems, i.e. for the
design of new systems, most elegantly by using the ‘Hardwarein-the-Loop’ option.
Concerning the experimental work of the section Renewable
Energies the main focus is laid on the improvement of the
Membrane-Electrode-Assembly (MEA) by nanosized composite
electrocatalysts ([email protected]). Carbon
nanomaterials from different preparation routes (CVD, arc grown
etc.) and, hence, different properties are used as support for
noble metal catalysts (Pt, Pd, Ru etc.). Apart from their high
surface area allowing high concentration of reactive contacts
fuel/catalyst/electrolyte, the possibility of functionalising the
surface by oxidative treatment, specific chemical reactions etc.
open new ways to i) modify the catalyst-support interaction
and ii) to introduce surface groups which possibly interact
as co-catalysts. These electrodes can be also used for
complementary devices storing or converting energy, i.e.
batteries and solar cells (when prepared as thin almost 2dimensional network on appropriate supports). Furthermore,
the nanosize character of the materials affords new techniques
in preparation, handling and design and, thereby, helps to
establish new technologies in the area of renewable energies.
128
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Strukturmechanik
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Hochschulstraße 1
D - 64289 Darmstadt
Prof. Dr.-Ing. Wilfried Becker
+49 (0) 6151 / 16 - 3174
+49 (0) 6151 / 16 - 6117
[email protected]
www.tu-darmstadt.de
Das Fachgebiet Strukturmechanik im Fachbereich Maschinenbau der Technischen Universität Darmstadt befasst sich mit der
Modellbildung, Analyse und Festigkeitsbewertung mechanischer Strukturen sowie mit der gezielten Ausschöpfung konstruktiver Gestaltungsspielräume durch algorithmische Optimierung. Im Mittelpunkt der Arbeit stehen dabei vor allem die
dazu notwendigen mathematischen Methoden und Werkzeuge
und deren Anwendungen durch entsprechende SoftwareSysteme.
Die Lehre beinhaltet neben der Grundvorlesungsveranstaltung Technische Mechanik die klassisch-theoretische
Festkörper- und Strukturmechanik in Form der Veranstaltung
„Mechanik elastischer Strukturen“, in die auch die Mechanik
moderner Verbundwerkstoffe integriert ist. Der festigkeitsmäßigen und bruchmechanischen Bewertung ist die Vorlesung
„Strukturintegrität und Bruchmechanik“ gewidmet, der
gezielten mathematischen Optimierung die Veranstaltung
„Strukturoptimierung“.
Am Fachgebiet werden unter anderem die folgenden Themen
bearbeitet:
Modellbildung und Analyse innerhalb der Struktur- und
Composite-Mechanik
Erfassung spezieller Composite-Effekte, wie Free-Edge
Effect, Free-Corner Effect und Kopplungseffekte
Angewandte Strukturoptimierung, insbesondere im Leichtbau
Mikro- und Makromechanik zellulärer Kontinua, insbesondere Untersuchung von Metall-Schwamm-Strukturen
Einsatz der Rand-Finite-Elemente-Methode für Laminatprobleme
Anwendung der Methode komplexer Potentiale auf
ebene Probleme der Elastizitätstheorie
Untersuchung von Fügungen zwischen Laminaten
Im Rahmen einer mehrjährigen engen Kooperation mit dem
Forschungszentrum Jülich wurden verschiedene Projekte zur
Strukturmechanik von Brennstoffzellen-Stacks (SOFC, DMFC
und PEMFC) durchgeführt. Neben der Simulation und
Optimierung von Endplatten wurde auch die Integrität von
Glaslotfügungen unter thermomechanischer Belastung analysiert und bewertet.
129
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Strukturmechanik
• •
The Structural Mechanics Group in the Department of
Mechanical Engineering at Darmstadt University of Technology is concerned with modelling, analysis and integrity
assessment of mechanical structures and their well-aimed
improvement by means of algorithmic optimization. Of central
interest are the required mathematical methods and tools as
well as their application within respective software systems.
Teaching covers besides the basic courses in technical mechanics classical theoretical solid and structural mechanics in form
of a course “mechanics of elastic structures”, including the
mechanics of modern composites. Furthermore, a course
“structural integrity and fracture” is devoted to a strength and
fracture mechanical assessment, the course “structural optimization” is devoted to a well-aimed mathematical optimization.
•
•
The Structural Mechanics Group is concerned with the following
research subjects:
Modelling and analysis in structural and composite
mechanics
Investigation of special composite effects as for instance
free-edge effect, free-corner effect and coupling effects
Applied structural optimization, in particular in lightweight design
Micro- and macromechanics of cellular continua, in particular investigation of metal foam structures
Employment of the scaled boundary finite element
method for laminate problems
Application of the method of complex potentials for
plane problems in elasticity theory
Investigation of joints and junctions between laminates
In a close long-term cooperation with the research center
Jülich, several projects on the structural mechanics of fuel cell
stacks (SOFC, DMFC and PEMFC) have been carried out.
Besides simulation and optimization of end plates, the integrity
of ceramic sealings under thermomechanical loading has been
analyzed.
Strukturmechanik eines Brennstoffzellenstapels (Simulation)
Structural mechanics of a fuel cell stack (simulation)
130
Fachbereich Materialwissenschaft, Fachgebiet Erneuerbare Energien
Kontakt I Contact
Adresse I Address
Kontakt I Contact
Telefon I Phone
Telefax I Fax
E-Mail I E-Mail
Internet I Internet
Petersenstraße 23
D - 64287 Darmstadt
Dr. Christina Roth
+49 (0) 6151 / 16 - 5498
+49 (0) 6151 / 16 - 6377
[email protected]
www.tu-darmstadt.de/fb/ms/fg/ee
5
Seit Dezember 2004 wird das Fachgebiet Erneuerbare Energien
im Fachbereich Materialwissenschaft von Dr.-Ing. Christina
Roth in Forschung und Lehre vertreten. Forschungsschwerpunkte der jungen Arbeitsgruppe sind u. a. NiedertemperaturBrennstoffzellen (PEMFC), die detaillierte strukturelle und
elektrochemische Charakterisierung nanoskaliger Katalysatorsysteme sowie die Insitu-Röntgenabsorptionsspektroskopie
(XAS). Diese ermöglicht es, Änderungen von Katalysatorstruktur und Adsorbatbedeckung im Brennstoffzellenbetrieb
unter realistischen Arbeitsbedingungen zu verfolgen. Die
Arbeiten konzentrieren sich auf die Entwicklung und das fundamentale Verständnis der Wirkungsweise neuer geträgerter
und ungeträgerter Katalysatorsysteme für Anode und Kathode
in PEMFC. Die Fertigung von Membran-Elektroden-Einheiten
(MEA) sowie die Untersuchung der Mikrostruktur vor und nach
Betrieb sind ebenfalls Gegenstand der Untersuchungen.
In der Lehre werden insbesondere eine Vorlesung „Brennstoffzellen – von den Grundlagen zur Anwendung“, ein entsprechender Praktikumsversuch sowie ein Kurs „Röntgenabsorptionsspektroskopie – Grundlagen und Datenauswertung“ angeboten.
Profil: Institut für Materialwissenschaft
Im Institut Materialwissenschaft der Technischen Universität
Darmstadt werden Materialien für Anwendungen in der
Nanotechnologie, der Dünnschichttechnik, für Sensoren,
Solarzellen oder Katalyse synthetisiert, charakterisiert und auf
die jeweilige Anwendung optimiert. Die Forschung in der
Materialwissenschaft konzentriert sich auf die Herstellung
neuer Materialien sowie auf die Verbesserung der Eigenschaften
existierender Werkstoffe und der Beziehung zwischen Struktur
und Eigenschaften. Materialklassen sind nanokristalline keramische Dünnschichtmaterialien für Halbleiter und Sensoren,
Leuchtstoffe, magnetische Oxide und Metalle. Moderne
Methoden für die Materialpräparation werden durch umfangreiche Instrumentierung zur Element- und Strukturanalytik
ergänzt. Erfolgreiche Kooperationen verbinden das Institut
mit Industrieunternehmen und Forschungsinstituten. Der
Sonderforschungsbereich 595 wurde im Januar 2003 eingerichtet. Dort arbeiten zwölf Gruppen aus der Materialwissenschaft mit Gruppen aus der Chemie, Mechanik und Physik
zusammen.
Dem Institut für Materialwissenschaft stehen die folgenden
Großgeräte bzw. Methoden zur Verfügung:
Transmissionselektronenmikroskope (TEM, HRTEM, EELS,
EFTEM, EDX), Röntgendiffraktometer (XRD, XRR), Synchrotron
am DESY (XRD, XANES, EXAFS), Neutronenforschungsreaktor
FRM II in München (INS, NRSE, NTD), Sekundärionenmassenspektrometer (SIMS), Elektronenmikrostrahlsonde (ESMA)
sowie REM, XPS, UPS, ICP, DSC, DTA und vieles mehr.
131
Fachbereich Materialwissenschaft, Fachgebiet Erneuerbare Energien
• •
In December 2004, the new group Renewable Energies was
formed at the Institute for Materials Science. At present, research
focuses on low-temperature fuel cells (PEMFC), the detailed
structural and electrochemical characterization of nanoscale
catalysts and insitu X-ray absorption spectroscopy (XAS). This
technique allows us to monitor changes in catalyst structure
and adsorbate coverage during real cell operation. Recent
projects concern the investigation of the membrane-electrode
assembly in polymer electrolyte fuel cells (PEMFC) and the
optimization of its structure according to the requirements for
efficient (liquid feed) operation. In another approach, a special
insitu fuel cell is developed and further improved in order to
follow structural changes at both electrodes in real fuel cell
operation.
Teaching activities include the regular curricula lecture
“Methods in Materials Science” and the linked practical course.
The group`s research interests are covered by a lecture on
“Fuel Cells – from fundamentals to application” and a practical
course “X-ray absorption spectroscopy – fundamentals and
data analysis”.
•
Profile: Institute for Materials Science
The Institute for Materials Science at Darmstadt University of
Technology is synthesizing and characterizing new materials
for application in nanotechnology, thin-film-technique, sensors, solar-cells and catalysts with the aim to optimize their
technological properties.
The Institute for Materials Science at Darmstadt University of
Technology is operating the following instrumentation:
Transmission-Electron-Microscopes (TEM, HRTEM, EELS,
EFTEM, EDX), X-Ray Diffractometers (XRD, XRR, GIXD),
Beamlines at the Synchrotron DESY in Hamburg (XRD, XANES,
EXAFS), Beamline at the Neutron Diffractometer FRM II in
Munich (INS, NRSE, NTD), Secondary Ion Mass Spectrometer
(SIMS), Electron Probe Micro-Analyser (EPMA), Scanning
Electron Microscopy (SEM), and many other methods like
STM, AFM, XPS, UPS, ICP, DSC, DTA.
Insitu-Reaktoraufbau
Insitu reactor assembly
Diese Druckschrift wird im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit der Hessischen Landesregierung herausgegeben. Sie darf weder von Parteien noch
von Wahlbewerberinnen und Wahlbewerbern, Wahlhelferinnen und Wahlhelfern während eines Wahlkampfes zum Zweck der Wahlwerbung
verwendet werden. Dies gilt für Europa-, Bundestags-, Landtags- und Kommunalwahlen.
Missbräuchlich ist insbesondere die Verteilung auf Wahlveranstaltungen, an Informationsständen der Parteien sowie das Einlegen, Aufdrucken
oder Aufkleben parteipolitischer Informationen oder Werbemittel. Untersagt ist gleichfalls die Weitergabe an Dritte zum Zwecke der
Wahlwerbung. Auch ohne zeitlichen Bezug zu einer bevorstehenden Wahl darf die Druckschrift nicht in einer Weise verwendet werden, die als
Parteinahme der Landesregierung zu Gunsten einzelner politischer Gruppen verstanden werden könnte. Die genannten Beschränkungen
gelten unabhängig davon, wann, auf welchem Weg und in welcher Anzahl diese Druckschrift dem Empfänger zugegangen ist. Den Parteien ist
es jedoch gestattet, die Druckschrift zur Unterrichtung ihrer eigenen Mitglieder zu verwenden.
hessen »
umwelttech
Hier ist die Zukunft
www.hessen-agentur.de

www .hessen-umwelttech.de

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