Neue Reformgasmotortechnik erhöht elektrischen Wirkungsgrad um

Presseinformation
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BHKW´s könnten effizienter und wirtschaftlicher werden
Neue Reformgasmotortechnik erhöht elektrischen
Wirkungsgrad um mindestens 10 %
15. Februar 2016 – Kleine Blockheizkraftwerke (BHKW) im
Leistungsbereich von 50 kW elektrisch könnten künftig
deutlich wirtschaftlicher betrieben werden. Möglich wird dies
durch die Reformertechnologie, die parallel zum Betrieb des
Verbrennungsmotors aus Erdgas und Wasserdampf ein
energetisch höherwertiges Brenngas herstellt. Das Prinzip
stammt aus der Dampfreformierung von Diesel und wurde auf
den Reformgasmotor übertragen. Das erzeugte Brenngas
(Reformat) besteht aus Wasserstoff, Methan, Kohlendioxid
und Kohlenmonoxid und wird direkt in den Motor geleitet.
Dadurch wird weniger Brennstoff benötigt und der elektrische
Gesamtwirkungsgrad des Systems erhöht sich signifikant. Der
Clou des Reformgasmotor-Konzepts ist, dass keine
zusätzliche Hilfsenergie von außen erforderlich ist, da die für
die Reformierung erforderliche Wärme aus dem heißen
Motorabgas entnommen wird.
Die ECC Automotive GmbH und die OWI Oel-Waerme-Institut
GmbH haben nun zum Abschluss ihres gemeinsamen
Forschungsprojektes an einer Versuchsanlage gezeigt, dass
das gekoppelte System am Beispiel eines innovativen
Gasmotors und eines Dampfreformers funktioniert. Am
Motorenprüfstand wurde die thermische Energie des Abgases
direkt für die Reformierung und Verdampfung genutzt. In den
Versuchen mit einem auf hohe Abgastemperaturen
optimierten Motor konnten durch die Reformierung mehr als
10 % der im Brennstoff enthaltenen Energie im System
zurückgewonnen werden. Durch die Steigerung der erzeugten
Strommenge kann bei einer Netzeinspeisung mit einer
erhöhten Wirtschaftlichkeit von BHKW´s gerechnet werden.
Gleichzeitig sind Einsparungen fossiler Ressourcen
beziehungsweise bei den CO2-Emissionen im Vergleich zu
konventionellen Systemen zu erwarten. Darüber hinaus kann
eine integrierte Abgasnachbehandlung im Reformer
umweltschädliche Emissionen von Kohlenwasserstoffen
(Formaldehyd, Methan) sowie Kohlenmonoxid deutlich
reduzieren.
Das Gesamtsystem besteht aus einem ErdgasVerbrennungsmotor zur Stromerzeugung mit einer Leistung
von 20 bis zu 40 kW elektrisch, einem Dampfreformer mit
einem katalytisch beschichteten Plattenwärmetauscher und
den benötigten Nebenaggregaten. Dieses Konzept wurde vom
OWI bereits in ähnlicher Form für die Dampfreformierung von
Dieselkraftstoff im Forschungsprojekt „MÖWE“ erfolgreich zum
Betrieb von Brennstoffzellen eingesetzt. Um eine maximale
Wirkungsgradsteigerung im gekoppelten Betrieb zu erzielen,
wurden der Verbrennungsmotor (ECC) und Reformer (OWI)
aufeinander abgestimmt. Der Betrieb unter Bedingungen im
Hochtemperaturbereich oberhalb von 700 °C erforderte
Neuentwicklungen von Komponenten. Um den Motor mit dem
energiereicheren „Reformgas“ zu betreiben und die
Reformgaserzeugung mit hoch wasserstoffhaltigen
Brenngasen gefahrlos einzusetzen, war ein spezielles
Saugrohr zu entwickeln. Zudem wurde der Motor hinsichtlich
der Wärmeverluste so optimiert, dass eine möglichst hohe
Abgastemperatur für die Reformierung zur Verfügung stand. In
weiteren Entwicklungsschritten ist das Fernziel, die Technik
auch auf mobile Anwendungsbereiche und alternative
Kraftstoffe zu übertragen.
*
Das Projekt wurde durch das Land NordrheinWestfalen und die Europäische Union (EU) im
Rahmen des „Ziel 2-Programms 2007-2013
(EFRE)“ gefördert.
Weitere Informationen finden Interessierte im Internet
unter www.owi-aachen.de und www.eccing.de
Über die OWI Oel-Waerme-Institut GmbH
Das OWI erforscht und entwickelt als gemeinnützige, freie
Forschungseinrichtung in Zusammenarbeit mit Partnern aus
Industrie und Forschung Konzepte und Technologien auf dem
Gebiet der Wärme- und Stromerzeugung. Der Schwerpunkt liegt auf
der energieeffizienten und schadstoffarmen Nutzung flüssiger
fossiler und regenerativer Brenn- und Kraftstoffe. Das Ziel ist die
Entwicklung neuer, marktfähiger Produkte. Das OWI ist ein AnInstitut der RWTH Aachen und versteht sich als Mittler zwischen
Grundlagenforschung und Anwendung. Im Rahmen des
Technologietransfers bearbeitet das OWI sowohl aus öffentlichen
Fördermitteln finanzierte Projekte als auch industrielle
Forschungsaufträge. Zu den Kunden gehören beispielsweise
Hersteller von Haushaltsheizungen, Unternehmen der
Automobilzulieferindustrie, der Mineralölwirtschaft und des
Industrieofenbaus.
Pressekontakt:
Michael Ehring
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
TEC4FUELS GmbH
Im Auftrag der:
OWI Oel-Waerme-Institut GmbH
An-Institut der RWTH Aachen
Tel: +49(0)2407/9518-138
Mail: [email protected]
Internet: www.owi-aachen.de
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Der Reformgasmotor im Versuchsbetrieb auf dem Prüfstand
der ECC Automotive GmbH. Foto: OWI

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