SchiffsIntegration BrennstoffZelle Demoprojekt SchIBZ

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1 SchiffsIntegration BrennstoffZelle Demoprojekt SchIBZ Berlin I Dipl.-Ing. Keno Leites, PMP ThyssenKrupp Marine Systems I Projektleiter

2 Relevanz für NIP Reduzierung der CO2-Emissionen um >25% Keine SOx, keine NOx Entwicklung von dezentralen Inselsystemen Entwicklung von Bausteinen für die Skalierung x00kw- Bereich landseitige Nutzung möglich Nutzung von Energieträgern mit hoher Energiedichte, die klimaneutral erzeugt werden können Vertretung Deutschlands bei der Schaffung entsprechender Zulassungsvoraussetzungen für BZ-Systeme (IMO Code)

3 Überblick Titel des Vorhabens SchIBZ SchiffsIntegration BrennstoffZelle Budget / Förderung ca. 15,6 Mio / 48% Laufzeit

4 Ausgangsbasis Brennstoffzellen in U-Booten seit 2001 Vorteile auch für Überwasserschiffe nutzen Systemstudien ab 2007 Brennstofffestlegung Diesel Entwicklungsziel elektr. Wirkungsgrad Entscheidung für Hochtemperaturtechnologie Entscheidung für Batteriehybrid Aufgaben: Bildung eines Konsortiums Förderung durch NIP Demonstration bis 2013

5 Partner ThyssenKrupp Marine Systems Verbundführer TKMS Projektmanagement Schiffsintegration Demonstratorinstallation Systemintegration Pufferbatterie Fertigungsvorb. Motion Control & Power Electronics Öl-Wärme-Institut Germanischer Lloyd Leibniz Universität Hannover Rörd Braren Bereedungs-GmbH SOFC Partner M+P Partner OWI Partner DNVGL Partner LUH Partner Bra Auftragnehmer Sicherheitssystem Reformer Sicherheitskonzept P&ID Testplattform Labormodul Puffersteuerung Prozeßdesign Zulassungsprüfung Systemsimulation 100kW Demonstrator Bordnetzanbindung Demonstrator Meßwerterfassung Meßwertauswertung Prozeßdesign

6 Ziele Ziele der Entwicklung: 500 kw elektrische Systemleistung el > 50% (Vorrang elektrische Energie) Modularer Aufbau Brennstoff: Straßendiesel (15ppm) oder synthetischer Diesel (XtL), Option LNG Thermische Integration der Abwärme Zulassungsfähiges Design Randbedingungen: Nutzung erprobter Kernkomponenten Schiffbaugerechte Weiterentwicklung dieser Komponenten Anpassungen für das spezifische Prozeßdesign

7 Reformierung Fahrzeugdiesel 15ppmS Dampfreformierung Adiabat Vollständiger Umsatz Keine Nebenprodukte Patentanmeldung Weltweit von keinem anderen bekannt

8 Meilensteine Q3 2012: Nachweis Dieselreformierung (>3000h) Q3 2013: Nachweis Vibrationsfestigkeit Q4 2013: Nachweis 25kW Modul (>1000h, Lebensdauer progn. ~20.000h) Q4 2014: Nachweis Koppelung (10kW, >1000h, el ~50%) Q2 2015: Fertigung Demonstrator Q4 2015: Inbetriebnahme Demonstrator (50kW) Q3 2016: Abschluß Seetest

9 Demonstrator Containerisiert Modularer Aufbau für Leistungen zwischen 25kW und 500kW en bloc Formfaktor vergleichbar mit Bloom Energy Inselnetzfähig durch Energiespeicherhybridisierung (LiIon und SuperCap)

10 Lessons learned so far SOFC haben hohen prozeßtechnischen Entwicklungsstand Stabilität der Brennstoffzellenhersteller kritisch zu betrachten Massenfertigung von SOFC muß ausgebaut werden, um Kosten zu senken Know-How Aufbau zur Reformierung von langkettigen Kohlenwasserstoffen in kleinen Dimensionen Know-How Aufbau zur Prozeßführung des Brenngases Wissensgewinn bei der Skalierung der SOFC in den x00kw Bereich Grundlagen für Netzwerke aus BZ und Batterie/SuperCap Wesentlicher Kostenfaktor elektrische Seite

11 Verwertungsplan Anlagen für seegehende Schiffe aller Art Breitere Marktbasis durch Nutzung in dezentralen oder netzfernen Inselanwendungen an Land FC FC Reformer Reformer

12 Ausblick Folgeprojekt Entwicklung von Prozeßvarianten Adaption an Methan Entwicklung von Netztopologien Pilotinstallationen größerer Leistung Umsetzung der Lernerfolge aus Demonstration

13 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit