Brennstoffzellenstacks

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V.

SOFC Stacks zum Einbau in ein SOFC/MGT Hybridkraftwerk.
Das Institut für Technische Thermodynamik in Stuttgart plant den Aufbau und Betrieb eines Hybridkraftwerks bestehend aus Festoxidbrennstoffzellen (SOFC) und einer Gasturbine. Hierzu werden SOFC Stacks und Peripherie-Komponenten mit den folgenden Eigenschaften benötigt.
1 SOFC Stacks.
1.1 Elektrische Leistung.
Der Brennstoffzellenstapel (Stack) soll eine elektrische Leistung von 35 kW bei Betrieb mit 40 % mol H2 und 60 % mol N2 Anodengas liefern. Die Gaszusammensetzung der Kathode entspricht der, der Umgebungsluft. Der Normalbetrieb der Brennstoffzellen wird mit dampfreformiertem Erdgas und 3 bar Betriebsdruck stattfinden.
1.2 Es sollen planare SOFC verwendet werden.
1.3 Die notwendige mechanische Verspannung des Stacks befindet sich mit dem Stack innerhalb eines Druckkessels und muss für eine Betriebstemperatur von 400 °C ausgelegt sein.
1.4 Getestete Differenzdruckbeständigkeit von Anode und Kathode ist erforderlich.
1.5 Experimentell ermittelte Kennfelder für den Betrieb unter erhöhtem Betriebsdruck müssen zur Verfügung gestellt werden.
1.6 Maximal tolerierbare Druckdifferenzen zwischen Anode und Kathode müssen experimentell nachgewiesen sein. Detaillierte Informationen über die Durchführung der Messungen müssen zur Verfügung gestellt werden.
1.7 Erfahrungen mit der Integration von SOFC Stacks in SOFC-Systeme mit elektrischer Leistung von mindestens 20 kW müssen nachgewiesen werden.
1.8 Die Lieferung und der Austausch der kompletten SOFC-Stacks nach zwei Jahren ist im Lieferumfang vorzusehen (Material und Montageleistungen).
2 Thermische Isolation.
2.1 Die Stacks sollen thermisch isoliert sein.
3 Gasverteilung.
3.1 Im Lieferumfang muss die Gasführung für eine gleichmäßige Versorgung mit Brenn- und Oxidgas enthalten sein.
3.2 Der Druckverlust bei der Gasversorgung ist zu minimieren.
4 Peripherie-Komponenten.
4.1 Im Lieferumfang enthalten sind Wärmeübertrager für die Anode und die Kathode sowie eine Kathodenluftvorwärmung mit externer Wärmequelle.
5 Elektrik und Sensorik.
5.1 Die elektrische Verschaltung der Stacks muss passend für handelsübliche DC/AC Wechselrichter ausgeführt sowie im Lieferumfang enthalten sein.
5.2 Die Sensorik für Messungen der Temperaturen, Spannungen, Ströme und Drücke ist im Lieferumfang enthalten.
6 Abnahmen.
6.1 Im Projektverlauf sind verschiedene Abnahmen des Designs und der Ausführung erforderlich.
7 Dokumentation.
7.1 Deutsch und englisch, je 1 x digital und in 1 x Papierform.
8 Anlagensicherheit.
8.1 Erstellung und Umsetzung eines Sicherheitskonzepts.
9 Standort und Aufstellung der Anlage.
9.1 Pfaffenwaldring 38-40, 70569 Stuttgart, Deutschland.
10 Richtlinien und Vorschriften.
10.1 Die am Aufstellungsort bei Inbetriebnahme gültigen gesetzlichen Vorschriften, Normen und Richtlinien sind einzuhalten.
11 Leistungsumfang.
11.1 Auslegung.
11.2 Herstellung.
11.3 Lieferung.
11.4 Aufstellung und Inbetriebnahme.
11.5 Abnahme.
11.6 Dokumentation.

Deadline
Die Frist für den Eingang der Angebote war 2014-09-15. Die Ausschreibung wurde veröffentlicht am 2014-08-07.

Wer?

• • Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V.

Wie?

• • Stromerzeugungsanlagen › Brennstoffzellen