Hochleistungs-Wärmeübertrager für Brennstoffzellenanwendungen

Nach mehr als drei Jahren wurde das Forschungsprojekt MultiSchIBZ unter der Leitung der OWI Science for Fuels gGmbH erfolgreich abgeschlossen. Ziel des Projektes war die Reformierung von Diesel zu einem Brenngas für Festoxidbrennstoffzellen (SOFC) und die Kopplung mit einem Energiespeichersystem für den Betrieb von Netzen im niedrigen MW-Bereich auf Schiffen.

Besondere Herausforderungen sind die hohen Gastemperaturen von bis zu 900 °C, der begrenzte Bauraum, ein gutes Wartungskonzept und die sehr hohen Sicherheitsanforderungen für den Schiffsbetrieb. Diese hohen Anforderungen an die Wärmetauscher können mit herkömmlichen Konstruktionen nicht erfüllt werden. Rohrrekuperatoren sind zu groß und Plattenrekuperatoren erfüllen nicht die hohen Sicherheitsanforderungen.

Durch den Einsatz von additiver Fertigung von Metall mittels Laser Powder Bed Fusion und die Qualifizierung des hochwarmfesten Stahls 1.4828 ist es Rosswag Engineering gelungen innovative Lösungen für diese Herausforderungen zu liefern. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Thermodynamik der Universität Hannover und der Hülsenbusch Apparatebau GmbH wurden Rohrbündel- und Plattenrekuperatoren entwickelt und gefertigt. Nach Simulationen und ersten Tests konnte die Wärmeübertragungsrate um mehr als 70 % gesteigert werden, während das benötigte Bauvolumen im Vergleich zu herkömmlichen Rohrbündel-Wärmetauschern nur 5 % beträgt. Die neuen Wärmetauscher erfüllen auch die hohen Sicherheitsanforderungen für den Einsatz auf Schiffen.

Der vorteilhafte Einsatz von neu qualifizierten Werkstoffen für Brennstoffzellen- und Wärmetauscheranwendungen sind nur einige von vielen neuen Möglichkeiten, die sich durch die ganzheitliche Prozesskette von Rosswag und die große Vielfalt von mittlerweile mehr als 40 eigenen qualifizierten Werkstoffen ergeben.

Der Artikel basiert auf einer Pressemeldung von Rosswag Engineering.