Mit der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) lässt sich umwelt­freundlich Strom und Wärme produzieren. Nun bekommt das Forschungs­projekt KWK.NRW 4.0 für die Entwicklung und den Test neuer Systeme neun Millionen Euro von der EU und dem Land Nordrhein-Westfalen. Die Projekt­koordination hat das Essener Gas- und Wärme-Institut, Partner ist die Universität Duisburg-Essen mit dem Zentrum für Brennstoff­zellentechnik ZBT und den drei Lehrstühlen Energie­wirtschaft, Energie­technik sowie Umwelt­verfahrens- und Anlagentechnik.

Bei der Erzeugung von Strom, Wärme und auch Kälte hat die Kraft-Wärme-Kopplung einen hohen Wirkungs­grad und stößt weniger Treibhausgase aus als andere Verfahren. Die Anlagen können zum Beispiel mit Gasmotoren, Turbinen, aber auch mit Brennstoff­zellen betrieben werden. Letztere sind sehr interessant, weil sie besonders emissions­arm sind. Die Wissen­schaftler im Verbund möchten nun neue KWK-Konzepte entwickeln und untersuchen, wie flexibel, ökologisch und wirt­schaftlich zwei innovative Brennstoff­zellensysteme sind.

Im ersten Teilprojekt – iFlex KWK 4.0 – entwickeln sie neue KWK-Versorgungs­konzepte sowohl für den gewerblichen und industriellen Verbrauch als auch für städtische Quartiere. Hierfür kombinieren sie am ZBT in Duisburg eine vorhandene Phosphor­säure-Brenn­stoffzelle mit einer Absorptions­kältemaschine, um längere Laufzeiten der Brennstoff­zelle und eine bessere Wirtschaft­lichkeit zu erreichen. Für die zweite Teilstudie – Demo Hybrid-SOFC – wird beim Essener Gas- und Wärme-Institut das europaweit erste Hybrid-System aus einer Festoxid-Brennstoff­zelle mit nachge­schalteter Mikro-Gasturbine installiert. Dadurch wird die Strom­erzeugung extrem effizient. KWK.NRW 4.0 läuft für drei Jahre, Ende 2021 sollen erste Ergebnisse vorliegen.

UDE / JOL

Weitere Infos

• Virtuelles Institut KWK.NRW, Essen
• Energietechnik, Universität Duisburg-Essen UDE, Duisburg