Isra-Mart srl:Innovative, kompakte Stromerzeuger für Propan und Bioethanol auf Basis von SOFC-Brennstoffzellen

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Eine der zentralen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts ist die Reduzierung der Abhängigkeit von fossilen Energieträgern und die Nutzbarmachung von regenerativen Kraftstoffen zur Stromerzeugung in Brennstoffzellen. In diesen Kontext fügt sich das neue Verbundforschungsprojekt "Innovative, kompakte Stromerzeuger für Propan und Bioethanol auf Basis von SOFC-Brennstoffzellen" ein, das vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus unterstützt wird. Wirtschaftsminister Jürgen Seidel hat heute in Neubrandenburg den Förderbescheid an die drei Projektpartner übergeben und das Vorhaben vorgestellt. Die new enerday GmbH Neubrandenburg, das Leibniz-Institut für Katalyse Rostock und die Fachhochschule Stralsund erhalten für die nächsten drei Jahre aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und dem Europäischen Sozialfonds (ESF) Fördermittel in Höhe von einer Million Euro.

"Seit 2007 trommeln und werben wir für die Verbundforschungsförderung, die vor allem die Potenziale im eigenen Land erschließt", betonte Seidel. "Nach der Neuausrichtung wurden die neuen Förderprogramme zunächst nur zögernd von Wirtschaft und Wissenschaft angenommen. Ab 2008 haben die strategischen Forschungskooperationen und Netzwerkpartnerschaften jedoch stark zugenommen." Im Zeitraum von 2008 bis 2010 wurden 216 Verbundprojekte in Forschung und Entwicklung gefördert. "Noch nie hat es im Land derart viele hochwertige Innovationsvorhaben gegeben, bei denen Unternehmen und Wissenschaftseinrichtungen in MV miteinander kooperieren", unterstrich Seidel.

Während sich Niedertemperatur-Brennstoffzellen mit Wasserstoff oder Methanol langsam in verschiedenen Industriebereichen etablieren, beispielsweise für Freizeitanwendungen oder unterbrechungsfreie Stromversorgungen, steht der Durchbruch bei der wesentlich effizienteren Hochtemperatur-Brennstoffzelle SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) noch aus. "Weltweit gibt es nur wenige Unternehmen, die an der so genannten Festelektrolyt- Brennstoffzelle für mobile Anwendungen arbeiten", erklärte der Geschäftsführer der new enerday GmbH Neubrandenburg, Dr. Matthias Boltze. "Bundesweit ist zwar ein großer Feldversuch mit stationären, erdgasbetriebenen Brennstoffzellen-Heizgeräten für Eigenheime angelaufen. Unser Ziel ist jedoch, mobile Lösungen für diese anspruchsvolle Technologie zu entwickeln, auf der Basis des regenerativen Brennstoffes Bioethanol. Zum Einsatz sollen die alternativen Energiequellen dann in größeren Segelyachten, Reisemobilen oder in Ferienanlagen kommen."

Das 2010 neu gegründete Unternehmen new enerday GmbH Neubrandenburg ist auf die Entwicklung und Fertigung von kompakten, hocheffizienten Stromgeneratoren in Form von Hochtemperatur-Brennstoffzellen spezialisiert. Der Standort Neubrandenburg verfügt über langjähriges Know-how auf dem Gebiet der Hochtemperatur-Brennstoffzellentechnologie. Unter den regenerativen Energieträgern gewinnt Bioethanol zunehmend an Bedeutung. Das flüssige Bioethanol weist gegenüber gasförmigen Brennstoffen viele Vorteile auf - es ist ungiftig, gut lagerfähig und als Brennspiritus im Handel weit verbreitet. Aus Bioethanol kann durch katalytische Prozesse ein Gasgemisch mit hohem Anteil an Wasserstoff und Kohlenmonoxid erzeugt werden, dass unmittelbar für die Stromgewinnung in der SOFC-Brennstoffzelle genutzt werden kann. Die Attraktivität von Brennstoffzellen beruht im Wesentlichen auf dem hohen Wirkungsgrad, mit dem sie die chemische Energie eines Brennstoffs in Elektrizität umwandeln.

Das Leibniz-Institut für Katalyse (LIKAT) in Rostock wird sich in dem Projekt konkret mit der chemischen Umwandlung von flüssigem Bioethanol in wasserstoffhaltige Gasgemische (Reformat) für die Hochtemperatur-Brennstoffzellen in mobilen Anwendungen beschäftigen. Im Rahmen dessen soll eine aktive, langzeitstabile sowie möglichst edelmetallfreie Katalysatorzusammensetzung entwickelt werden, die es ermöglicht, Bioethanol erstmals für Hochtemperatur-Brennstoffzellen einzusetzen. Die oxidkeramische Brennstoffzelle (SOFC) ist eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle, die bei Betriebstemperaturen bis zu 1000 °C arbeitet. Da die Erzeugung der Reformate unmittelbar in die Brennstoffzellenreaktion integriert wird (interne Reformierung), ist die Betriebsführung der SOFC-Brennstoffzelle wesentlich einfacher als die anderer Brennstoffzellentypen, bei denen dieser Prozess vorgeschaltet ist (äußere Reformierung). Die Forschungsergebnisse sollen unmittelbar in technische Modelle und Produkte umgesetzt werden. "Die Katalyse als Wissenschaft von der Beschleunigung chemischer Prozesse findet neben dem Einsatz in der Chemie in zunehmendem Maße auch Anwendungen in den Lebenswissenschaften und im Bereich der Energieversorgung sowie im Klima und Umweltschutz", unterstrich die Rostocker Projektleiterin Dr. Heike Ehrich. "Katalysatoren und katalytische Prozesse sind für die Bedürfnisse unserer heutigen Gesellschaft unverzichtbar." Das renommierte Rostocker Institut hat schon viele Verbundprojekte mit weltweit agierenden Partnern erfolgreich bearbeitet. Das neue Projekt ist das erste größere Verbundprojekt mit Firmen, die ausschließlich in Mecklenburg-Vorpommern angesiedelt sind. Durch das Institut für Regenerative EnergieSysteme (IRES) an der Fachhochschule Stralsund und unter Leitung von Prof. Dr. Thomas Luschtinetz werden die für dieses SOFC-System notwendigen Betriebsführungsstrategien in Verbindung mit einem intelligenten Batterielademanagement grundlegend unter Einsatz moderner Automatisierungswerkzeuge untersucht, entwickelt und unmittelbar an einer dafür installierten SOFC-Hightech-Prüfstation getestet. Für die Stralsunder Fachhochschule ist es bereits das dritte Verbundprojekt in MV.

"Allein innerhalb der vergangenen drei Jahren hat sich die Zahl der Verbundprojekte im Land fast verdoppelt", sagte Seidel. Von den 216 Vorhaben sind 2008 52 Projekte genehmigt worden, 2009 67 und im Vorjahr 97. "Die neue Qualität der Verbundforschungsförderung besteht jedoch darin, auch die Unternehmen zu unterstützen, die aufgrund ihrer schwachen Kapitaldecke die Vergabe von Forschungsaufträgen an Universitäten lange Zeit scheuten." In den letzten vier Jahren dieser Förderperiode wurden im Rahmen von Verbundforschungsprojekten 26,46 Mio. Euro an die Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen ausgereicht (2000-2006: 3,32 Mio. Euro). "Unsere Unternehmen müssen gestärkt und motiviert werden, in international wettbewerbsfähige Produkte und Verfahren zu investieren. Letztlich ist es wichtig, wissensbasierte und zukunftsfähige Arbeitsplätze zu erhalten und neue qualifizierte Arbeitsplätze zu schaffen", unterstrich der Wirtschaftsminister.

Im Zeitraum von 2007 bis 2010 wurden insgesamt 91,2 Millionen Euro für 516 Forschungsprojekte (Gesamtzahl: Verbundvorhaben und einzelbetriebliche Vorhaben im Bereich Forschung, Entwicklung und Innovation) und 11 Netzwerk-vorhaben bewilligt. Die Schwerpunkte der Förderung liegen in den Bereichen Biotechnologie und Medizintechnik (38,4 Prozent), Informationstechnologien (21,6 Prozent) sowie Maschinenbau und Metallverarbeitung (15,2 Prozent). Für die EU-Förderperiode von 2007 bis 2013 stehen rund 155 Millionen Euro aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und dem Europäischen Sozialfonds (ESF) für Forschung, Entwicklung und Innovation zur Verfügung.