In Kooperation mit der Universität Twente und Industriepartnern aus Deutschland und den Niederlanden erforschen wir die Integration von Brennstoffzellen und Wärmepumpen für die Beheizung von Gebäuden. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der Abwärmenutzung zur Steigerung der Systemeffizienz.
Mit additiven Fertigungungsmethoden entwickeln wir eine wärmeaustauschende Brennstoffzellenelektrode, die eine höhere Abwärmenutzung ermöglicht. Diese Innovation ermöglicht die direkte Erzeugung von Warmwasser mit einer Temperatur von mehr als 70 °C, was den Bedarf an zusätzlichen Heizsystemen verringert und eine wasserstoffbetriebene Hausheizung rentabler macht.
Durch die Demonstration eines vollständig integrierten, hocheffizienten Heizsystems trägt dieses Projekt zur Dekarbonisierung von Haushalten, und zur Beschleunigung der Einführung wasserstoffbasierter Lösungen bei.
Das Fachgebiet Verfahrenstechnik elektrochemischer Systeme konzentriert sich dabei vor allem auf die Entwicklung und Optimierung der Brennstoffzelle. Im Rahmen von HX-Electrode kombinieren wir CFD-Simulationen mit unserem umfangreichen Know-how in der additiven Fertigung, um eine neuartige Brennstoffzellenelektrode zu entwickeln. Durch den Einsatz selektiven Laserschmelzens zur Fertigung der Elektrode können wir Kühlmittelflusswege und Oberflächenstrukturen gezielt anpassen.
Dies ermöglicht eine effizientere Abwärmenutzung, eine gleichmäßige Temperaturverteilung und eine Erhöhung der Kühlmittelaustrittstemperatur. In einem Versuchsaufbau mit realen Betriebsbedingungen testen und optimieren wir unsere Prototypen um maximale Effizienz und Sicherheit der Brennstoffzelle zu erreichen.
