Technikum

Technikum

In unserem neu eingerichteten Technikum können Entwicklungen ausgiebig getestet werden, bevor sie in unseren Seriengeräten zum Einsatz kommen. Schwerpunkte der Entwicklungen und Untersuchungen sind Elektrodenbeschichtungen, Diaphragmen, Materialtests sowie Regelkonzepte und Strategien zur Betriebsführung. Letztere sind insbesonders für den Einsatz im Bereich (regenerativer) Energietechnik von Bedeutung.

Dafür stehen sowohl Anlagen unterschiedlicher Größe als auch die entsprechende Messtechnik zur Verfügung:

  • Testzelle TZ1   (Zellfläche 250 cm², p = 1 bar a, 1-7 Zellen)
  • Testzelle TZ2   (Zellfläche 250 cm², p = 1 bar a, 1-7 Zellen)
  • EV12 Proto      (Zellfläche 0,3 m², p = 1,2 bar a, 7 Zellen)
  • Druckelektrolyseur       ( Zellfläche 100 cm², p = 30 bar a, 20 Zellen)
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Teilansicht des Technikums

Elektrodenaktivierung

Zur Reduzierung des spezifischen Energieverbrauchs bei der elektrolytischen Wasserstofferzeugung ist eine Elektrodenaktivierung unabdingbar. Dabei wird auf der Kathodenseite eine Schicht auf Raney-Nickel-Basis aufgebracht, die in erster Linie zu einer signifikanten Oberflächenvergrößerung und damit zu einer Reduzierung des spezifischen Energieverbrauchs führt. Im Vordergrund stehen dabei großtechnisch nutzbare Beschichtungsverfahren mit dem Ziel einer kostengünstigen und resourcenschonenden Wirkungsgradverbesserung.

Kathode mit Aktivierung HT3

Testzellen 250 cm²

Die beiden Testzellen mit einer Elektrodenfläche von 250 cm² dienen in erster Linie der Untersuchung von Elektrodenentwicklungen zur Reduzierung des spezifischen Energieverbrauchs. Sie werden atmosphärisch betrieben und sind an ein Datenerfassungssystem angeschlossen. Die Zellblöcke, die mit bis zu 7 Zellen bestückt werden können, sind untereinander austauschbar. Es sind sowohl kurzzeitige Tests zur Erstellung einer Spezifikation als auch Langzeituntersuchungen möglich.

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Testzelle TZ2

EV12 Proto

Zur Verhinderung von Scaling-Problemen können unsere Entwicklungen in unserem Prototypen getestet werden. Dabei handelt es sich eine Versuchsanlage, die weitgehend die Eigenschaften unserer Industrieelektrolyseure aufweist. In Ihr können Zellen mit einer Elektrodenfläche von 3000 cm² getestet werden. Im Vergleich zu unseren Industrieelektrolyseuren wurden die charakteristischen Zellgeometrien beibehalten, jedoch der Betriebsbereich hinsichtlich Stromdichte und Druck erweitert. Darüber hinaus bietet die Versuchsanlage vielfältige Mess- und Untersuchungsmöglichkeiten, die bei den Industrieanlagen erfahrungsgemäß nicht zur Verfügung stehen.

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EV12 Proto
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Steuerung und Betriebsführung

Die Versuchsanlage EV12 Proto bietet zusätzlich die Möglichkeit, verschiedene Betriebsführungsstrategien zu testen. So kann die Anlage z.B. mit beliebigen Strom- oder Leistunsprofilen gefahren werden. Dynamisches Verhalten oder das Verhalten bei Teil- und Überlast können sowohl mit synthetischen Profilen als auch mit solchen realen Ursprungs, wie z.B. von Solargeneratoren oder Windenergiekonvertern untersucht werden. So ist es z.B. möglich, die Anlage mit einem vollständigen Jahresprofil einer Windkraftanlage zu betreiben und dabei kritische Betriebssituationen wie z.B. bei Flauten zu bewerten.

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Betrieb der Anlage mit einem realen Leistungsprofil eines Windenergiekonverters
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Druckelektrolyseur 30 bar

Zusätzlich zu den atmosphärischen Testeinrichtungen haben wir einen Druckelektrolyseur mit 30 bar entwickelt. Es handelt sich dabei um einen Druckelektrolyseur mit gekapseltem Zellenblock. Dieses Konzept bietet den Vorteil, auch bei hohen Betriebsdrücken Zellrahmen aus Kunststoff verwenden zu können. Der Betriebsdruck wirkt nur auf den äußeren Druckbehälter und nicht auf die Zellrahmen.

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Druckelektrolyseur 30 bar
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