Verbundvorhaben APAWAGS (AOEV und Wassergenerierung) - Teilprojekt: Brennstoffreformierung - Schlussbericht

Seit geraumer Zeit wird seitens der Industrie verstärkt daran gearbeitet die Brennstoffzellentechnologie für den mobilen Einsatz voranzutreiben. Neben dem Einsatz in der Raumfahrt sind inzwischen auch seitens der automotiven und maritimen Industrie schon in erheblichem Maße Erfolge erzielt worden, wobei man jedoch zum größten Teil auf die elektrische Energieerzeugung an Bord des Fahrzeuges fokussiert. Klare Vorteile der Brennstoffzellentechnologie liegen in der hohen Effizienz verbunden mit stark reduzierten Abgasemissionen – gegenüber dem Wasserstoffbetrieb auch bei der Verwendung von fossilen Brennstoffen. Ein weiterer Vorteil bei der Nutzung von Brennstoffzellen zur Energieerzeugung ist der hohe Anteil an Wasser, welches sich in Form von Wasserdampf im Abgas befindet. Diesem Aspekt hat man bis heute eine nur geringe Beachtung beigemessen. Er bekommt aber beim gewichtskritischen mobilen Einsatz mit Wasserbedarf einen hohen Stellenwert. Das Verbundvorhaben „APAWAGS - System zur Strom- und Wassererzeugung an Bord auf Basis von Brennstoffzellentechnologie“ lehnte an das parallel eingereichte Verbundvorhaben „Innovative Kabinentechnologien“ an, befasste sich jedoch auf Grund der hohen Komplexität und der System übergreifenden Einflussnahme gesondert und ausschließlich mit der Nutzung der Brennstoffzellentechnologie, sowie zukünftiger Technologien im Bereich der APU (Auxiliary Power Unit). Generelles Ziel des Vorhabens war es, diese Technologien für den Einsatz im Luftfahrtbereich hin zu untersuchen, um zum einen den steigenden ökonomischen und ökologischen Anforderungen der Luftfahrtindustrie gerecht zu werden, aber auch um die wissenschaftlichtechnologische Situation der deutschen Luftfahrtindustrie, und deren Innovationsfähigkeit im globalen Wettbewerb zu stärken und zu verteidigen. Als Hauptziel im Rahmen des Verbundes sollte basierend auf der Brennstoffzellentechnologie ein Kerosin betriebenes System entwickelt werden, welches direkt an Bord eine gegenüber den heutigen Generatoren effizientere und umweltschonendere elektrische Energieerzeugung ermöglicht und aus dem Abgas je nach Bedarf ablagerungsfreies, destilliertes Wasser für Toilettenspülung und Luftbefeuchtung, sowie aufbereitet Trinkwasser für die üblichen Küchen- und Toilettenbereiche erzeugt und bereitstellt. Mit fortschreitendem Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur, wird langfristig statt Kerosin die Nutzung von Wasserstoff an Bord von Verkehrsflugzeugen als Brennstofflieferant eines Brennstoffzellensystems angestrebt. Das Forschungszentrum Jülich, Institut für Energieforschung – Brennstoffzellen (IEF-3) hat im APAWAGS-Projekt die Kerosinreformierung für die SOFC beigesteuert und maßgeblich zur HT-PEFC Systementwicklung beigetragen