Die Brennstoffzelle in der Region Stuttgart - Analyse und Ausbau … · 2013-04-12 · 4.2. Die...

Die Brennstoffzelle in der Region Stuttgart

Analyse und Ausbau der Wertschöpfungsketten

Ein Projekt der Region Stuttgart und der

Brennstoffzellen-Allianz Baden-Württemberg

März 2009

Die Brennstoffzelle in der Region Stuttgart - Analyse und Ausbau der Wertschöpfungsketten

© BzA-BW - Brennstoffzellen-Allianz Baden-Württemberg Seite 2 von 81

Inhaltsverzeichnis

1. Kurzbeschreibung des Vorhabens ............................................................................................. 4

2. Ziele des Vorhabens und angestrebte Ergebnisse .................................................................... 4

3. Vorgeschlagener Lösungsweg................................................................................................... 5

4. Ausgangssituation, Stand der Technik....................................................................................... 6

4.1. Geschichte ............................................................................................................................. 6

4.2. Die Ölkrise als Geburtshelfer für die moderne Brennstoffzelle.............................................. 7

4.3. Perspektiven .......................................................................................................................... 7

5. Markteinführungsszenarien........................................................................................................ 9

6. Brennstoffzellentechnologien ................................................................................................... 10

7. Darstellung der Wertschöpfungskette für die PEMFC ............................................................. 12

7.1. Das Brennstoffzellenmodul .................................................................................................. 15

7.1.1. Stack................................................................................................................................ 15

7.1.1.1. Bipolarplatten .............................................................................................................. 15

7.1.1.2. Membran-Elektroden-Einheit (MEA) ........................................................................... 18

7.1.2. Kühlung und Lüftung........................................................................................................ 22

7.1.3. Zellspannungsüberwachung (CVM – Cell Voltage Monitoring)....................................... 23

7.1.4. Sensorik und Steuerung .................................................................................................. 24

7.2. Das System (Balance of Plant) ............................................................................................ 25

7.2.1. Luftversorgung/Kompressor ............................................................................................ 25

7.2.2. Gas/Gas-Befeuchter ........................................................................................................ 26

7.2.3. Luftfilter, Ventile, Leitungen, Sensorik und Steuerung .................................................... 26

7.3. H2-Druck-Tank..................................................................................................................... 26

7.3.1. Druckbehälter .................................................................................................................. 27

7.3.2. Druckminderung .............................................................................................................. 29

7.3.3. Kupplung.......................................................................................................................... 30

7.3.4. Drucksensoren, Fittings und Leitungen........................................................................... 30

7.4. H2-Tank für Flüssigwasserstoff ........................................................................................... 31

8. Fahrzeugantrieb ....................................................................................................................... 32

9. Hybridisierung .......................................................................................................................... 33

9.1. Batterie................................................................................................................................. 33

9.2. Supercaps ............................................................................................................................ 37

10. Stationäres PEMFC System mit Erdgasreformer..................................................................... 38



11. Hochtemperatur Brennstoffzellen, Festoxid Brennstoffzelle, ................................................... 39

11.1. Stationäres SOFC-System mit Erdgasreformer................................................................... 42

12. Reformertechnologie ................................................................................................................ 43

12.1. Reformer .............................................................................................................................. 43

12.2. Methanol Reformierung ....................................................................................................... 45

13. Realisierte und geplante Projekte in der Region...................................................................... 47

13.1. Realisierte Projekte.............................................................................................................. 47

13.2. Geplante Projekte ................................................................................................................ 49

13.3. Leuchtturmprojekte als Anreiz für Industrieansiedlungen.................................................... 51

14. Analyse der Wertschöpfungskette ........................................................................................... 53

14.1. Kompetenzen und Lücken ................................................................................................... 54

14.2. Handlungsempfehlungen ..................................................................................................... 57

15. Zusammenfassung................................................................................................................... 59

16. A n h a n g ................................................................................................................................ 60

Firmen und Forschungseinrichtungen in der Region und im Land Baden-Württemberg...................... 60

16.1. Firmen .................................................................................................................................. 60

16.2. Firmen und ihre Tätigkeiten ................................................................................................. 63

16.3. Forschungseinrichtungen..................................................................................................... 77

16.4. Forschungseinrichtungen und ihre Tätigkeiten.................................................................... 78



1. Kurzbeschreibung des Vorhabens

Die Region Stuttgart ist ein bedeutender Schwerpunkt der europäischen Automobilindustrie

und ihrer Zulieferer und gleichzeitig eine der führenden Forschungsregionen in Europa. Es

geht nun darum, diese Kompetenzen zusammen zu bringen und für den Brennstoffzellen-

Sektor mit seinem Potential gerade im Bereich der Mobilität zu nutzen.

Für mobile Anwendungen sind Niedertemperaturbrennstoffzellen (PEMFC) am besten

geeignet. Auf diesem Brennstoffzellentyp muss daher ein Schwerpunkt zukünftiger Arbeiten

in der Region liegen, um den Technologievorsprung zu sichern und damit Arbeitsplätze zu

erhalten und auszubauen.

Bereits heute gehören Institute (DLR, Fraunhofer, ZSW [mit UBZM], usw.) und Firmen in der

Region (Daimler, ElringKlinger, NuCellSys, usw.) zu den führenden Organisationen auf dem

Gebiet der Niedertemperaturbrennstoffzellen. Insgesamt haben andere Bundesländer jedoch

eine erheblich aktivere Politik der Unterstützung von FuE und der Umsetzung in Projekte und

Produkte – mit der damit verbundenen Unterstützung für Firmenansiedlungen – betrieben.

Um den Stand der Region – in erster Linie auf dem Gebiet der PEMFC – zu kennen und den

zukünftigen Handlungsbedarf abschätzen zu können, muss zunächst die

Wertschöpfungskette für diesen Brennstoffzellentyp beschrieben und anschließend die

vorhandenen Kompetenzen erfasst werden. Daraus ergibt sich in der folgenden Analyse, wo

die Region Stuttgart ihre Stärken hat und wie diese zur Schließung der Lücken in der

Wertschöpfungskette genutzt werden können. Dies kann z. B. durch gezielte

Industrieansiedlungen in Verbindung mit Kooperationen mit Unternehmungen im näheren

(Baden-Württemberg) und im weiteren Umfeld (Deutschland) und ggf. durch internationale

Zusammenarbeit geschehen. - Entsprechende Vorschläge werden erarbeitet.

Daneben hat die Region und das Land F&E-Kompetenz und punktuelles Wissen in

Unternehmen im Bereich der Hochtemperaturbrennstoffzellen, die bisher fast ausschließlich

im stationären Bereich zum Einsatz kommen. Hier geht es darum, die Basis auf dem Gebiet

der Oxidkeramikbrennstoffzellen (SOFC) auszubauen und auch hierfür entsprechende

Vorschläge auszuarbeiten.

2. Ziele des Vorhabens und angestrebte Ergebnisse

Zielsetzung des Projektes ist

- die Beschreibung der Wertschöpfungskette vorrangig für PEMFC und daneben für

SOFC,



- der Abgleich mit den Kompetenzen in der Region,

- das Erkennen der Lücken und Aufzeigen der Ergänzungen im überregionalen

Umfeld,

- das Erarbeiten von Handlungsvorschlägen zur Schließung der Lücken.

Zusätzlich ist die Position auf dem Gebiet der Herstellung von SOFC zu stärken,

- der regionalen Anteil an der Wertschöpfung auszubauen und zu sichern,

- die Technologieführerschaft der Region in Europa auch auf dem

Brennstoffzellensektor mit den damit verbundenen Arbeitsplätzen zu gewinnen, zu

sichern und auszubauen.

Mit den Ergebnissen aus dem Vorhaben ist es möglich, durch geeignete Maßnahmen vor

allem die Lücken in der Wertschöpfungskette bei der Herstellung von PEMFC zu schließen,

die für den mobilen Bereich gravierend sind.

3. Vorgeschlagener Lösungsweg

Im ersten Schritt werden die Wertschöpfungskette für die Niedertemperaturbrennstoffzelle

(PEMFC) mit ihren Teilsystemen graphisch und tabellarisch dargestellt sowie die

notwendigen Aktivitäten zur Systemintegration aufgezeigt.

Im nächsten Schritt werden die in der Region ansässigen Organisationen mit

Brennstoffzellenkompetenz beschrieben und in die Wertschöpfungskette eingeordnet. Die

Analyse gibt Empfehlungen und Hinweise auf mögliche Handlungsbedarfe.

Neben der für die Mobilitätsregion besonders wichtigen Wertschöpfungskette für die PEMFC

wird verkürzt auf die der SOFC eingegangen. Die hier tätigen Organisationen werden

beschrieben und die Lücken in der Kette aufgezeigt. Parallel dazu werden mögliche

Anwendungen für die SOFC Brennstoffzellensysteme beschrieben.

Abschließend werden Empfehlungen zur Stärkung des Standorts "Region Stuttgart" auf dem

Brennstoffzellensektor unter Nutzung der bereits vorhandenen Kompetenzen gegeben.

Dabei werden bereits vorliegende Erfahrungen und Ausarbeitungen der WRS z. B.

hinsichtlich der Vorteile des Standorts berücksichtigt und mit den Interessen der

identifizierten Zielgruppen abgeglichen.

Das Projekt wurde in enger Abstimmung mit der WRS durchgeführt und eingehend diskutiert.

Vorrangiges Ziel war, damit ein wesentliches Element zur Stärkung des Standorts auf dem

Brennstoffzellensektor zu schaffen. Die erhobenen Daten werden für die Medienarbeit der

Wirtschaftsförderung der Region Stuttgart genutzt.



4. Ausgangssituation, Stand der Technik

4.1. Geschichte

Brennstoffzellen sind sicher keine neue Entdeckung, denn die Geschichte der

Brennstoffzelle reicht bis in die Dreißigerjahre des neunzehnten Jahrhunderts zurück.

Damals experimentierte der Schweizer Christian Friedrich Schönbein mit Wasserstoff und

Luft und wies dabei den Brennstoffzelleneffekt nach. Der Naturforscher und Jurist Sir William

Grove experimentierte mit der Elektrolyse von Wasser zu Wasserstoff und Sauerstoff und

stellte dabei fest, dass sich dieser Prozess auch umkehren ließ. Dies brachte ihn auf die Idee

der Brennstoffzelle. Beide Forscher veröffentlichten ihre Artikel mit nur einem Monat Versatz.

Groves erste Brennstoffzelle bestand aus zwei Platinelektroden, die in Schwefelsäure

getaucht mit Wasserstoff und Sauerstoff umspült Strom lieferten. Groves Zeitgenossen

verkannten seine Entdeckung, und das Thema Brennstoffzelle geriet in Vergessenheit. Erst

Wilhelm Ostwald entdeckte Ende des 19. Jahrhunderts das enorme Potential einer

Brennstoffzelle wieder. 1894 bescheinigte der deutsche Forscher Ostwald der

Brennstoffzelle eine größere zivilisatorische Leistung als der Dampfmaschine und sah den

SIEMENS´schen Generator schon bald im Museum.

Seinen Überlegungen zufolge konnte diese schon bei Raumtemperatur einen theoretischen

Wirkungsgrad von bis zu 83% erreichen, ein Kohle/Sauerstoff-Element sogar noch mehr.

Seine Theorien lösten in den ersten 20 Jahren des 20. Jahrhunderts eine Flut von

Vorschlägen zum Bau einer Brennstoffzelle aus. Die technische Umsetzung bereitete jedoch

einige schwerwiegende Probleme. Auch der Stand der Wissenschaft war noch nicht

ausgereift genug, um alle chemischen Vorgänge in der Brennstoffzelle zu verstehen.

Rund 110 Jahre nach der Entdeckung der Brennstoffzelle durch Sir Grove, wurde die Idee

für den Einsatz in der Raumfahrt aufgegriffen. Die bemannten Gemini- und Apollo-

Raumfahrzeuge der NASA in den sechziger Jahren hatten die ersten brauchbaren

Brennstoffzellen höchster Zuverlässigkeit an Bord. Sie erzeugten Strom und als

Abfallprodukt das notwendige Trinkwasser. Kosten waren sekundär.

Auch erdgebundene Fahrzeuge, wie 1959 ein Traktor der Firma Allis Chalmer, ein Kleinbus

von GE oder das Moped von Prof. Kordesch wurden in diesen Jahren versuchsweise mit

elektrochemischen Stromquellen ausgestattet, scheiterten jedoch an technischen Schwierig-

keiten.



4.2. Die Ölkrise als Geburtshelfer für die moderne Brennstoffzelle

Die Ölkrise von 1973 ließ die automobile Welt intensiv auf die Suche gehen nach

alternativen Kraftstoffen. Vielversprechend, auch im Hinblick auf immer schärfer werdende

Emissionsgesetze, war der Elektroantrieb mit Batterie als sehr effizient, leise und abgasfrei.

Doch hocheffiziente Batterien sind schwer und teuer, die Reichweite unbefriedigend, und das

Aufladen zu zeitaufwändig. Trotzdem brachten einige Automobilhersteller Batteriefahrzeuge

auf den Markt, um den strengen kalifornischen Abgasgesetzen gerecht zu werden.

Als weiterer Lösungsansatz hat sich zu Beginn der neunziger Jahre die Brennstoffzelle

angeboten. Zuverlässig arbeitende Brennstoffzellen gab es bis dato nur in der Raumfahrt.

Sie passten nicht annähernd in den Motor- und Gepäckraum eines modernen Personenwa-

gens.

Die Forscher von Daimler ließen sich jedoch nicht entmutigen und entwickelten zusammen

mit Ballard Power Systems, Kanada, ein fahrzeugtaugliches Brennstoffzellen-System.

Das Ergebnis wurde 1994 präsentiert.

Dies war der Startschuss für alle namhaften Automobilhersteller, die Machbarkeit des

Brennstoffzellenantriebs als umweltfreundliche Ergänzung der verbrennungsmotorischen

Mobilität zu demonstrieren.

Für eine zukünftige Wasserstoffversorgung muss auch die entsprechende

Tankstelleninfrastruktur geschaffen werden, um unseren heutigen Ansprüchen an Mobilität

gerecht zu werden. Ähnlich wie zu Zeiten von Berta Benz, die sich für ihre Fernfahrt das

Benzin in der Apotheke holen musste, gibt es heute noch keine Infrastruktur für die

Treibstoffe von Brennstoffzellenfahrzeuge. Dieses Netz muss zeitgleich mit der

Weiterentwicklung der Fahrzeuge ausgebaut werden, um der Brennstoffzelle die Rolle eines

sauberen Antriebs an der Seite der konventionellen Verbrennungsmotoren zu ermöglichen.

4.3. Perspektiven

An Hand von Analogien sollen die Chancen dieser Technologie aufzeigt werden.

Mit der Entwicklung der Chip- und Computertechnologie hat immer mehr Elektronik Einzug in

unsere Fahrzeuge gehalten. Komponenten der Fahrzeugsicherheit, des Komforts und der

Telekommunikation benötigen immer mehr Strom, der heute vom Motor zur Verfügung

gestellt werden muss. Was liegt näher, als beispielsweise eine kleine Brennstoffzelle zur

Bordstomversorgung einzusetzen und den Verbrennungsmotor für den reinen Vortrieb zu



verwenden. Bei einem weltweit geschätzten langfristigen Bedarf von 50 Millionen

Fahrzeugen stellt dies ein erhebliches Marktpotential dar.

Schellack und Vinylschallplatten sind Geschichte. Die CD hat Platten, Tonbänder und

Kassetten verdrängt. Das Ende der DVD-Zeit ist absehbar. Blue Ray Scheiben mit enormer

Speicherdichte erobern den Markt. Vor fünfzehn Jahren wurden Briefe mit einer

mechanischen oder elektrischen Schreibmaschine geschrieben. Die

Kugelkopfschreibmaschine von IBM war eine Revolution in punkto Schnelligkeit und

Schriftbild – heute gilt sie bereits als wertvolles Stück für ein Technikmuseum. Vor zwanzig

Jahren war jede Buchhaltungsabteilung stolz auf ihre Lochkarten-stanz- oder

sortiermaschine. Heut stehen in 60% der deutschen Haushalte PCs mit Internetanschluss,

deren Leistungsfähigkeit an die Großrechner der 60er Jahre herankommt.

Erste Versuche, die dezentralen Rechnerleistungen zu einem virtuellen Großrechner zu

vernetzen, sind erfolgreich abgeschlossen. Diese Netzwerke übertreffen in ihrer

Rechnerleistung heute verfügbare Superrechner.

Millionen von Ein- und Mehrfamilienhäuser haben noch einen alten Heizbrenner, der

wertvolles Heizöl zu Wärme umwandelt. Die ersten brennstoffzellenbetriebenen dezentralen

Wärme- und Stromerzeugungsanlagen in Wohnanlagen, Ein- und Mehrfamilienhäusern

haben ihren Praxistest absolviert. Verknüpft zu virtuellen Kraftwerken könnten sie teuren

Spitzenstrom abdecken und Verteilungsverluste reduzieren. Die Primärenergie kann über

das vorhandene Erdgasnetz geliefert werden.

Auf fünf Milliarden Euro wird das Marktvolumen der heute in transportablen Geräten

eingesetzten Lithiumionenzellen geschätzt – ein Markt voll in japanischen Händen. Hier

bietet sich die DMFC, die direkt mit Methanol betriebene Brennstoffzelle, als Alternative an.

Motorola und Sony haben schon angekündigt, solche Geräte auf den Markt bringen zu

wollen. Das Nachtanken wird so einfach sein wie das Wechseln der Tintenpatrone beim

Füllhalter.

Die Zahl der Anwendungsmöglichkeiten ließe sich beliebig fortsetzen. Und dies ist die große

Chance der neuen Technologie, die Chance der Brennstoffzelle mit ihrem Spektrum vom

Kleinstkraftwerk im Milliwattbereich bis zum Großkraftwerk im Megawattbereich.

Im Verbrennungsmotor stecken tausende von Mannjahren menschlichen Denkens,

Arbeitens, Erfindungsreichtums, Fleiß, Erfolg und Irrwege. Diesen Weg wird auch die

Brennstoffzelle gehen, nur deutlich schneller.

Für den Fortschritt braucht es Einsatz, Wille und Leidenschaft. Menschen in Forschung,

Politik und Industrie, die mit Idealismus und Ideenreichtum diesen Weg gehen, auch wenn



Hürden zu überwinden sind. Menschen für die Brennstoffzelle, Menschen für nachhaltige

Mobilität.

5. Markteinführungsszenarien

Die Markteinführung von Brennstoffzellen hat sich als deutlich schwieriger erwiesen als dies

Ende der neunziger Jahre von den Automobilherstellern prognostiziert wurde.

Zurückzuführen ist dies auf die technologisch sehr anspruchsvollen Forschungs- und

Entwicklungsaufgaben, die für die Kostenreduzierung und Lebensdauerverlängerung der

wesentlichen Komponenten zu lösen sind. Dies gilt nicht nur für die mobilen Anwendungen

sondern auch für stationäre und transportable Anwendungen. Eine Untersuchung des VDMA

aus dem Jahre 2003 besagt, dass ab 2010 mit verstärkten Aktivitäten auf dem

Brennstoffzellenmarkt zu rechnen sein wird. Dies wird auch in verschiedenen Interviews mit

dem Hause Daimler so propagiert. Man kann heute davon ausgehen, dass Daimler ab 2010

bis zu tausend Fahrzeuge vorwiegend in Amerika zum Einsatz bringen wird, um die

Strassentauglichkeit auf breiter Front zu testen. Andere renommierte Automobilhersteller

werden diesem Beispiel folgen.

Die Studie von VDMA geht von zwei Szenarien aus:

- Szenario A) stellt das Erreichen der Technologie- und Kostenziele für die Automobile

Anwendung dar, was zu einem vollen Durchbruch der Brennstoffzellentechnologie

führt, währen



- Szenario B) davon ausgeht, dass die Ziele für die Massenproduktion bei Fahrzeugen

nicht erreicht werden. Dann würde sich der Einsatz der Brennstoffzelle lediglich auf

die Stromerzeugung mit stationären Geräten und auf portable Anwendungen

beschränken.

6. Brennstoffzellentechnologien

Es gibt eine ganze Reihe von Brennstoffzellentypen, die als Energiewandler in Frage

kommen. Dabei kommt den Niedertemperaturbrennstoffzellen (PEMFC) eine entscheidende

Rolle zu. Sie werden vor allem im Bereich der Mobilität eingesetzt. Daneben spielen

Hochtemperaturbrennstoffzellen des Oxidkeramiktyps (SOFC) und des Schmelzkarbonattyps

(MCFC) im Bereich stationärer Anwendungen eine Rolle.

Die genannten Brennstoffzellentypen sind besonders effiziente Energieumwandler. Die

Brennstoffzellentechnologie hat damit das Potential für eine zukünftige Schlüsseltechnologie.

Dementsprechend haben einige Bundesländer seit Jahren auf diese Technologie gesetzt. So

hat z. B. NRW in den letzten Jahren über 60 Mio. € in Forschung, Projekte und

Firmenansiedlungen investiert. Der Stadtstaat Hamburg setzt auf öffentlichkeitswirksame

Schwerpunktförderung (BZ-Busse, Schiff, Airbus, Hafen-City). Andere Bundesländer und

Regionen schließen auf. Folgerichtig hat das Bundesverkehrsministerium, das eine der

Triebkräfte hinter dem auf 10 Jahre angelegten nationalen Innovationsprogramm für

Brennstoffzellen ist, als Schwerpunkt für seine Leuchtturmprojekte Hamburg für Schiffe und

Busse, Berlin für Pkw (Hauptstadtbonus) und NRW für Nischenprodukte genannt.

Dabei hat die Region Stuttgart mit ihren namhaften FuE – Einrichtungen und mit Firmen von

Weltgeltung durchaus ihre Stärken auf dem Brennstoffzellensektor. Diese müssen

ausgebaut und „vermarktet“ werden, um Fördergelder und Firmen in die Region zu holen.

Schließlich sind die Orte, an denen Henri Ford und Gottlieb Daimler ihre ersten Werkstätten

hatten, noch über hundert Jahre später bedeutende Standorte der Automobilindustrie.



Heute kommen vorwiegend die im Folgenden aufgeführten Brennstoffzellenarten zum

Einsatz.

Die PEMFC-Technologie

Die PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) ist

die am meisten verbreitete Brennstoffzelle

Die SOFC-Technologie

Die SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) ist sowohl für

stationäre Anwendungen im Wohnungsbau wie auch für

mobile Anwendungen als Stromversorgung geeignet. Als

Auxiliary Power Unit im Fahrzeugbau hat sie erhebliches

Marktpotential.

Die MCFC-Technologie

Die MCFC (Molten Carbonate Fuel Cell) wird

ausschließlich für die Strom- und Wärmeerzeugung bei

stationären Anwendungen im oberen Leistungsbereich

eingesetzt. Marktführer ist MTU mit seinem "hot module",

das in Baden-Württemberg bereits mehrfach erfolgreich

im Einsatz ist (Biogas in Leonberg, Klärgas aus der

Abwasseraufbereitungsanlage in Stuttgart))



7. Darstellung der Wertschöpfungskette für die PEMFC

Übersicht über die einzelnen Teilsysteme und System-Komponenten eines mobilen/transportablen PEMFC-Systems

---

Abbildung: Mobiles PEMFC System

Als ein großer Markt werden kleine mobile PEMFC-Systeme gesehen, die sich durch ihren

leisen Betrieb und das Fehlen von schädlichen Abgasen auch für geschlossene Räume

eignen.

Ihr Einsatz ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Dauer der Leistungsabgabe nicht mehr

durch Batteriesysteme abgedeckt werden kann.

Für die Versorgung mit Wasserstoff werden Tanks eingesetzt, welche als Drucktank, oder

Metallhydridtank ausgebildet sein können. Kleinsysteme mit Methanol als Treibstoff sind

bereits erfolgreich auf dem Markt eingeführt. Sie konvertieren direkt Methanol auf der

Anodenseite ohne zusätzliche Reformerstufe. Auf Grund der hierfür benötigten höheren

Katalysatorbeladung und der deutlich geringeren Leistungsdichte eignen sich solche Direkt-

Methanol-Systeme nur für kleine Leistungsbereiche. Besonderer Vorteil der

Methanolsysteme ist die hohe Speicherdichte von Methanol, sowie der geringere Aufwand



für Betankung und Mitführung sowie für die Befeuchtung der Brennstoffzellen-Membran. Für

Wasserstoffsysteme kann die notwendige Befeuchtung, wie in obiger Abbildung dargestellt,

über einen Feuchte-Tauscher erfolgen, der Wasser zwischen Ab- und Zuluft transportiert.

Übersicht über die einzelnen Teilsysteme und System-Komponenten eines stationären PEMFC-Systems mit Erdgasreformer

Abbildung: Stationäres PEMFC System

Ein PEMFC-System zur stationären Versorgung wird meist zusammen mit einem

Erdgasreformer betrieben, der den zum Betrieb der Brennstoffzellen notwendigen

Wasserstoff generiert. Da PEMFC-Brennstoffzellen aufgrund ihrer Funktionsweise und

niedrigen Betriebstemperatur anfällig auf schon bereits sehr niedrige CO-Konzentrationen

(<50ppm) im Reformat sind, muss eine zusätzliche Gasreinigungsstufe, z.B. eine PROX-

Stufe (PReferential OXidation) vorgesehen werden.

Um zu entsprechenden Ausgangsleistungen zu kommen, können mehrere Stacks parallel

und seriell zu einem Verbund verschaltet werden. Über einen DC/AC Strom-

Spannungswandler kann das System direkt in das Stromnetz einspeisen. Elektrische

Wirkungsgrade entsprechender Systeme liegen zwischen 40 und 50 Prozent. Der dabei frei

werdende hohe Abwärmeanteil bietet sich für eine weitere Nutzung z.B. zur Heizung von

Gebäuden, oder öffentlichen Einrichtungen an. In den meisten Fällen ist eine Nutzung dieser

Abwärme für Prozesse nicht möglich, da hierfür das Temperaturniveau zu niedrig ist.



Übersicht über die einzelnen Teilsysteme und System-Komponenten eines Brennstoffzellensystems für Fahrzeuge, aufgezeigt anhand des F-Cell Fahrzeugs der Daimler-AG

Bilder: Daimler AG

Der Brennstoffzellenantrieb eines

Fahrzeugs kann als einzelne

Komponenten jeweils von einem

Lieferanten entwickelt, getestet und

bereitgestellt werden. Die Aufgabe des

Fahrzeugherstellers besteht in der

Integration aller Komponenten in das

Fahrzeug und die Entwicklung der

Steuerungselektronik, die dem Fahrzeug die herstellerspezifischen Eigenschaften verleiht

Bild: Daimler AG

Antriebsmot

or

System

Brennstoffzelle

Wasserstofftanks

Kühlung

Batterie



7.1. Das Brennstoffzellenmodul

Das Brennstoffzellenmodul besteht, abhängig von der zu erzielenden Leistung der

Brennstoffzelle, aus einem oder mehreren Stacks, und diese wiederum aus vielen einzelnen

Brennstoffzellen. In einem Pkw können so an die vier- bis achthundert Zellen

zusammenkommen.

7.1.1. Stack

7.1.1.1. Bipolarplatten

Als Bipolarplatte bezeichnet man einen elektrischen Leiter, der in einem Stack die Kathode

eines Zellelements mit der Anode des nächsten Elements elektrisch verbindet. Der

mechanische Aufbau der des Stacks wird durch bipolare Platten getragen, die folgende

Aufgaben haben:

Elektrische Kontaktierung der Elektroden und Weiterleitung des Stromes zur benachbarten

Zelle in Reihenschaltung; Versorgung der Zellen mit den Reaktionsgasen und Abtransport

des erzeugten Wassers; Ableiten der bei der Reaktion entstehenden Wärme; Abdichten der

verschiedenen Gas- und Kühlkammern gegeneinander und nach außen.

Die ersten Bipolarplatten bestanden aus reinem Grafit. Die Kanäle der Flowfields

(Gaskanäle) für die Medienversorgung waren gefräst. Da dies für eine Massenproduktion

kein gangbarer Weg ist, wurden alternative Werkstoffe und Herstellverfahren entwickelt:



kunstharzgebundene Grafitplatten - gepresst oder gespritzt - und metallische Bipolarplatten.

Sie beeinflussen durch ihre elektrische Leitfähigkeit und durch die Gestalt des Flowfields den

Wirkungsgrad der Zelle und des Stacks entscheidend.

Grafitische Bipolarplatten

Die meisten Stackhersteller verwenden heute grafitische Bipolarplatten aus verschiedensten

Werkstoffen und unterschiedlichen Herstellverfahren, z.B. Grafoil-Platten (BALLARD) als

wasserdurchlässige, poröse Composite-Platten (UTCFC) oder Spritzgussplatten (SGL), um

die wichtigsten zu nennen.

Bild: ITW-Vorlesung

Werkstoffe:

Kunstharz, Grafit, Kugelgrafit

Produktionstechnologien

Mahlen, Rühren, Spritzgießen, Heißpressen,

Kompetenz in der Region: In der Region werden keine grafitischen Bipolarplatten hergestellt. Die Kompetenzen im Maschinenbau sind jedoch vorhanden.

Handlungsbedarf: Die Bipolarplatten sind die Hauptelemente eines Stacks. Sie bestimmen wesentlich Kosten, Gewicht und Funktion. Die Produktionstechnologien für eine Serienfertigung sind noch nicht hinreichend entwickelt. Hier besteht dringender Handlungsbedarf, zumal die Gewichtsvorteile und die Korrosionsbeständigkeit für grafitische Bipolarplatten sprechen.



Metallische Bipolarplatten

Als metallische Bipolarplatten kommen geprägte profilierte

Bleche aus Edelstahl (V4A) zum Einsatz, die zusätzlich als

Korrosionsschutz eine organische oder anorganische

Beschichtung (CrN) erhalten können.

Das Blech wird als Coilware bereitgestellt, gewalzt und

abgelängt. In dem anschließenden Prägeprozess wird das

Flowfield hergestellt. Die Technologie des Tiefziehens von

metallischen Bipolarplatten ist heute soweit fortgeschritten,

dass 0,1 mm dünne Bleche mit feinsten Kanälen versehen

werden können. Rücken an Rücken werden sie mit einem Laser verschweißt, sodass ein

dichter Raum für die Kühlflüssigkeit entsteht. Nachdem eine Beschichtung mit Gold (0,2 µm)

für die Serienfertigung zu teuer ist, sucht die Industrie nach anderen Beschichtungsverfahren

und –stoffen.

Werkstoffe

Hochlegiertes rostfreies Stahlblech, aus kostengünstigen Eisenbasislegierungen mit gutem

Korrosionsverhalten

Produktionstechnologien

Stanzen, Pressen, Beschichten, Rotationspressen, Prägen, Bürsten, Sandstrahlen,

Laserschweißen

Kompetenz in der Region: Für alle Produktionsverfahren sind Kompetenzen in der Region vorhanden.

Handlungsbedarf: Im Hinblick auf die sehr hohe Zahl der benötigten Bipolarplatten im Falle einer Markteinführung von Brennstoffzellenfahrzeugen ist die Entwicklung von Produkttechnik (Materialien) und Produktionstechniken für eine Großserienfertigung parallel zu den grafitischen Platten von elementarer Notwendigkeit.



7.1.1.2. Membran-Elektroden-Einheit (MEA)

Die MEA ist das Herzstück jeder Brennstoffzelle. Sie besteht aus der protonenleitenden

Membran, der Katalysatorschicht und der Gasdiffusionsschicht. Alle namhaften Hersteller

wie DuPont, Gore, Johnson Matthey und 3M entwickeln eigene MEAs und die zugehörigen

Produktionsprozesse für eine

Großserienfertigung unter größter

Geheimhaltung. Auch die Firma Ballard als

führender Brennstoffzellenhersteller entwickelt

eine eigen MEA, um sich von anderen

Herstellern zu differenzieren.

Grundsätzlich kommen zwei Verfahren zum

Aufbringen des Katalysators in Frage: Das

Beschichten der Membran oder das Beschichten

der Gasdiffusionsschicht. Für beide Varianten

sind kontinuierliche Produktionsverfahren

entwickelt worden, da diskontinuierliche

Prozesse nur in einer Manufaktur zum Einsatz kommen können.

Membran:

In der PEMFC wird als Elektrolyt (Protonenaustauschmembran) eine Folie aus PTFE

(Polytetrafluorethylen) verwendet. Hauptlieferant für diese Membran ist die Firma DuPont de

Nemours, die diese für den Einsatz im Geminiprojekt in den 60-er Jahren entwickelt hat. Der

Markenname ist Nafion. Die Folie hat eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Laugen und

Säuren bis zu einer Temperatur von 120 Grad Celsius. Nafion besteht aus einem

fluorpolymeren Grundgerüst ähnlich Teflon, in das Sulfongruppen chemisch eingebunden

sind.

Auch Dow Chemical hat eine Membran entwickelt, die höhere Stromdichten zulässt.

Seit das Patent von DuPont ausgelaufen ist, versuchen auch andere Hersteller alternative

Materialien zu entwickeln.



Katalysatorschicht/Elektrode:

Die konventionelle Katalysatorschicht besteht aus Kohlenstoffpartikeln (Ruß), die mit einem

Katalysator durchsetzt sind (feinstverteiltes Platinpulver – 0,5g/m2). Der Katalysator ist

notwendig, um die Reaktion an der aktiven Schicht zu beschleunigen, so dass der Zelle ein

nennenswerter Strom entnommen werden kann. Als Dispersionsgrundlage dient eine

wässrige Lösung von Nafion.

Gasdiffusionsschicht:

Die Gasdiffusionsschicht aus relativ groben

Graphitfasern sorgt dafür, dass Wasserstoff

möglichst die gesamte Fläche der Elektrode

erreicht und in genügend großer Menge

nachgeliefert werden kann. Auch diese

Schicht muss elektrisch leitend ausgeführt

werden. Hier wird Graphit eingesetzt, da es

bei der Verwendung von Metallen zu

Korrosionsproblemen kommen kann. Da bei

der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff an der Sauerstoffseite der Zelle Wasser

entsteht, sollte die Gasdiffusionsschicht hydrophob sein. Wenn dort Wasser kondensiert,

wird es aus der Zelle hinausgeleitet und behindert so nicht die Gasversorgung der Membran.

Zum Einsatz kommen Rollenware der Firma Zoltek (Panex) oder Grafitpapierbögen der

Firma Toray. (TGP)

Dichtung:

Im Abdichtungsprozess wird der Rand der beschnittenen MEA mit Flüssigsilikon umspritzt.

Werkstoffe

Polymere, Kunststoffe, Nafion, Ruß, Teflonlösungen, Silikon

Produktionstechnologien:

Folienherstellung, Beschichten, Siebruck, Heißpressen, Beschneiden, Mahlwerke,

Kugelmühlen, Mischanlagen, Rühranlagen



Bild: Entwurf einer vollautomatischen 5-Layer MEA-Produktionsanlage der Firma Harro Höfliger

Kompetenzen in der Region: in der Region sind alle Kompetenzen vorhanden. Lediglich bei der Herstellung der benötigten Katalysatoren fehlen die Kompetenzen.

Handlungsbedarf: keiner (Im Gegensatz zu den großen Folienherstellern wie 3M oder Gore gibt es in Deutschland keine Großserien-Herstellungsanlagen für MEAs)



Endplatten

Die Endplatten können als Gussteil oder

als Feinstanzteil aus V4A hergestellt

werden. Nachdem sie als Stromabnehmer

fungieren, ist eine entsprechend resistente

Beschichtung mit Gold oder anderen

korrosionsbeständigen Stoffen erforderlich.

Die Endplatten enthalten in der Regel auch

die Zu- und Abfuhr der Medien. Auf die

konstruktive Auslegung muss besondere Rücksicht genommen werden, da sich die

Endplatten nach Aufbringen der Spannung und durch den Druck im Stack nicht verformen

dürfen. Die Technologien sind hinreichend bekannt und in der Region vorhanden.

Stack-Montage

Der Zusammenbau aller Komponenten zu einem verkaufsfähigen Produkt obliegt dem

Systemlieferanten, der die Verantwortung für die Funktion und Qualität des Stacks trägt.

Die nachfolgende Tabelle gibt einen Überblick über die zur Herstellung von Stacks

eingesetzten Fertigungsverfahren

Kompetenzen in der Region: in der Region sind alle Kompetenzen vorhanden

Handlungsbedarf: keiner

Bild: 125 Zellen, 8 kW Stack Endplatte - Paul-Scherrer-Institut (CH) / ETH Zürich (CH)



Bild: wbk, Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebstechnik – Innovationsprozess, vom

Verbrennungsmotor zur Brennstofzelle (2001)

7.1.2. Kühlung und Lüftung

Im Stack entstehen im Betrieb ca. 50% elektrische Energie und ca. 50% Wärme. Diese

Prozesswärme kann bei kleineren Einheiten durch Luft, bei größeren, kompakteren Einheiten

durch ein Kühlmedium abgeführt werden. Bei stationären Anlagen wird diese Energie über

Wärmetauscher zur Erhitzung des Brauchwassers verwendet. Beim Einsatz in Fahrzeugen

stellen die gegenüber dem Verbrennungsmotor höhere abzuführende Wärmemenge und die

im Vergleich zu einem konventionellen Motor deutlich niedrigere Temperaturdifferenz

zwischen Brennstoffzellensystem und Umgebung erhebliche Anforderungen an das

Kühlsystem, wobei die üblichen Kühlflächen nicht ausreichen.

Kompetenzen in der Region: in der Region sind alle Kompetenzen zur Herstellung von Stacks vorhanden. Für die großserientechnischen Herstellungsverfahren der einzelnen Komponenten sind Konzepte vorhanden, Produktionsanlagen für eine kontinuierliche Fertigung wurden bisher wegen der fehlenden Nachfrage nicht gebaut.

Handlungsbedarf: Zusammenschluss interessierter Unternehmen zu einem Projekt "Baden-Württemberg-Stack" mit dem Ziel, eine Stackproduktion in Baden-Württemberg zu etablieren



Beim Einbau der Komponenten in ein Gehäuse oder in einen Schaltschrank ist für genügend

Luftzufuhr zu sorgen, damit sich an keiner Stelle ein explosionsfähiges Luft-

Wasserstoffgemisch bilden kann. Der Einbau von H2-Sensoren ist empfehlenswert.

7.1.3. Zellspannungsüberwachung (CVM – Cell Voltage Monitoring)

Die CVM dient zum Messen und Überwachen der

Zellspannungen in Brennstoffzellenstacks. Die

Einzelspannung liefert wichtige Informationen zur

allgemeinen Zell- bzw. Stackkonditionierung. Die

Erfassung der Zellspannung ist während der

Entwicklung und Forschung elementarer

Bestandteil der Prozessanalytik und in nachfolgenden Produktstadien gleichfalls Basis der

Steuerungs- und Regelstrategien. Sie schützt die sehr teuren Prototypen vor Zerstörung

durch Stromumkehr oder Überspannungen. Bis zur Erlangung der Serienreife sollen die

Zellen so sicher laufen, dass auf die Zellspannungsüberwachung verzichtet werden kann.

Kompetenzen in der Region: vorhanden


Kompetenzen in der Region: vorhanden. Handlungsbedarf: keiner



7.1.4. Sensorik und Steuerung

Die Steuerung eines Brennstoffzellensystems ist aufgrund der zahlreichen Mess-, Regel-

und Überwachungsfunktionen sehr anspruchsvoll. Eine falsche oder ungünstige

Betriebsweise kann zu einem Leistungseinbruch, zur Reduzierung der Lebensdauer oder im

schlimmsten Fall zu sofortigem Totalausfall der Brennstoffzelle führen. Das System-Bild des

NEXA-Moduls von Ballard zeigt beispielhaft die Komplexität der Steuerungseinheit von

Brennstoffzellensystemen, zu deren Funktionieren die Überwachung und Steuerung

folgender Funktionen gehören: Gas- und Wassermanagements, Thermisches Management,

Regelung der Medienzufuhr, Schutzfunktionen und Sicherheitsüberwachung, Speicherung

von Betriebsdaten.





7.2. Das System (Balance of Plant)

Das System ist die "Versorgungseinheit" der Brennstoffzelle. Es stellt die benötigten Medien

abhängig von der Last zur Verfügung.

7.2.1. Luftversorgung/Kompressor

Die Membranen in der Brennstoffzelle müssen auf beiden Gasseiten mit demselben Druck

beaufschlagt werden. Eigens dafür entwickelte, präzise steuerbare Kompressoren stellen

sicher, dass auf der Luftseite mit demselben Druck gefahren wird,

wie auf der Gasseite. Drehzahlen beim Elektromotor bis 20.000

1/min und eine über Planetengetriebe angetriebene Turbine mit

Drehzahlen bis 300.000 1/min ermöglichen das Erreichen von 90%

des Ladedrucks in weniger als 300ms (Rotrex, Dänemark)



7.2.2. Gas/Gas-Befeuchter

Bei den "Gas zu Gas" Befeuchtern strömt ein

Befeuchtergas mit hoher Wasserdampfkonzentration

im Gegenstrom zum trockenen Gas, das dadurch

befeuchtet wird. Als Befeuchtergas wird

normalerweise das Kathodenabgas der

Brennstoffzelle verwendet. Diese Konstruktion hat

den Vorteil, dass sie energieneutral ist und die

meiste Wärme des Kathodenabgases zusammen mit

der Feuchtigkeit auf das zu befeuchtende

Betriebsgas übertragen wird. Die erreichte

Wasserdampfkonzentration im Betriebsgas hängt natürlich ganz entscheidend von der

Wasserdampfkonzentration im Befeuchtergas ab.

7.2.3. Luftfilter, Ventile, Leitungen, Sensorik und Steuerung

All die aufgezählten Komponenten sind bekannte und auf dem Markt erhältliche Teile, die in

dieser Studie nicht weiter betrachtet werden.

7.3. H2-Druck-Tank

Das typische Druckniveau für

gasförmigen Wasserstoff liegt bei 200-

300 bar. Mit dem Einsatz von 300 bar

Druckbehälter in Fahrzeugen ist der

Aktionsradius auf ca. 200 km beschränkt

(F-Cell). In Folge begann die

Entwicklung von Drucktanks im Bereich

von 700 bar. Dies stellte die Hersteller

von Kompressoren, Drucktanks,

Ventilen, Druckminderern und Tankstellen vor neue Herausforderungen.





7.3.1. Druckbehälter

Die Druckbehälter sind die Kernbauelemente einer Tankanlage in Fahrzeugen. Sie

bestimmen das Gewicht, die Füllmenge und letztens die

Kosten ganz erheblich. Bei einem Straßenfahrzeug kann

man davon ausgehen, dass ungefähr ein Drittel der Kosten

des Brennstoffzellenantriebs auf die Tankanlage entfallen.

Weltweit gibt es nur wenige Hersteller, die die Technik der

mit Karbonfaser umwickelten Hochdrucktanks beherrschen

und liefern können.

Grundsätzlich kann man zwei sehr unterschiedliche

Technologien auf dem Markt, der von nur wenigen Firmen

beherrscht wird, (u.a. Quantum, Dynetek, Lincoln

Composite) antreffen.

a) Liner (Innenhülle) aus Kunststoff und

b) Liner aus nahtlosem Stahl- oder Aluminiumrohr.

Beide Technologien haben die Zulassung für 700 bar.

Herstellungsprozeß am Beispiel Dynetek:

Wickelanlage Rohmaterial



Resinbad Trocken -und Härteofen

Ausgangsmaterial für den Inliner

Umformprozess



7.3.2. Druckminderung

An die Druckminderanlage, die auf die

Druckflasche aufgeschraubt wird, werden hohe

Ansprüche hinsichtlich Fertigungstoleranzen und

Materialwahl gestellt. Sie reduziert den Druck von

700 bar im Druckbehälter auf ca. 10 bar.

Versuche, die Druckmindereinheit in die

Druckflasche zu integrieren, waren bisher nicht

erfolgreich, sollten aber letztlich das Ziel für die

Hersteller von H2 Tankanlagen oder

Wechselbehältern sein.

Kompetenzen in der Region: keine

Handlungsbedarf: Die Technologie der Behälterherstellung konzentriert sich weltweit auf wenige Firmen. Ein Aufbau von Kompetenz in BW erscheint aus heutiger Sicht nicht erstrebenswert

Kompetenzen in der Region: hinreichend vorhanden




7.3.3. Kupplung

Die sichere Betankung von Fahrzeugen setzt eine gasdichte und leicht zu handhabende

Kupplung voraus. Die Firma Weh GmbH in Illertissen hat sich sehr früh mit der Entwicklung

dieser Kupplungen beschäftigt und gilt somit heute als Marktführer auf diesem Sektor.

linkes Bild: LkW-Kupplung

rechtes Bild: PkW-Kupplung

7.3.4. Drucksensoren, Fittings und Leitungen

Die von der Automobilindustrie vorangetriebene Entwicklung der 700 bar Technologie

erfordert gasdichte, nicht versprödende Werkstoffe für Hochdruckleitungen und –

verbindungen. Hochwertige Stähle, Präzisionsbearbeitung und neue Dichtungsmaterialien

treiben die Kosten in die Höhe. Abhilfe könnte ein Druckminderer schaffen, der im Tank

eingebaut ist, sodass außerhalb des Hochdruckbehälters nur ein Druck von 5 bis 10 bar

ansteht. Erste Versuchsmuster befinden sich in der Testphase. Bis zur Serienreife sind noch

etliche Jahre Forschungs- und Entwicklungsarbeit erforderlich.

Bilder: Diverse Fittings und Druckminderer





7.4. H2-Tank für Flüssigwasserstoff

Neben der Speicherung von Wasserstoff in Druckbehälter besteht alternativ die Möglichkeit,

Wasserstoff in flüssiger Form in so genannten Kryotanks zu speichern. Durch Verflüssigen

von Wasserstoff kann ebenfalls eine höhere Energiedichte erreicht werden. Allerdings muss

dazu der Wasserstoff in einem aufwändigen Prozess auf -253°C heruntergekühlt werden.

Damit der gespeicherte Wasserstoff seine Temperatur behält, muss der Tank kostspielig

isoliert werden. Die derzeit verwendete 3cm dicke Isolierung entspricht einer 3m dicken

Styroporisolierung. Es entstehen dennoch Kälteverluste, die durch Verdampfen von

Wasserstoff kompensiert werden können. So entstehen derzeit Verluste beim Tankinhalt von

1-3% pro Tag. Dies ist besonders nachteilig bei Fahrzeugen, die längere Zeit nicht bewegt

werden.

Querschnitt durch einen Tank für Flüssigwasserstoff

Einfüllstutzen am Fahrzeug




Handlungsbedarf: Ein Aufbau von Kompetenz in BW erscheint aus heutiger Sicht nicht erstrebenswert



8. Fahrzeugantrieb

Fahrzeugantrieb Opel Zafira

Radnabenantrieb der Firma Michelin

Elektrische Fahrzeugantriebe stellen die Konstrukteure vor besondere

Herausforderungen, da auf engstem Raum und mit niedrigstem

Gewicht Leistungen umgesetzt werden müssen, die im

konventionellen Elektromotorenbau kein Thema waren.

Die Entwicklung der Antriebsmotoren wird durch Hybrid- und

Elektrofahrzeuge vorangetrieben. Der Einsatz von Radnabenmotoren

im Pkw ist bisher wegen der großen ungefederten Massen am Rad

und dem damit verbundenen Komfortverlust nicht ernsthaft verfolgt

worden

Der Einsatz von Radnabemotoren in Bussen ist mittlerweile Stand der

Technik.

Bild: ZF- Radnabenantrieb für Busse


Handlungsbedarf: im Hinblick auf das zu erwartende Marktvolumen ist der Ausbau der im Land vorhandenen Kompetenzen anzustreben



9. Hybridisierung

Batterie- und Brennstoffzellensysteme schließen sich analog zu Batterie- und

Verbrennungsmotoren im Bereich Fahrzeuge nicht aus. Im Gegenteil, bei geschickter

Auslegung kann eine Kombination beider Technologien einen erheblichen Vorteil bringen.

Kleinfahrzeuge mit einem mittleren Aktionsradius von weniger als 100 km am Tag werden in

Zukunft voraussichtlich nur von Batterien versorgt. Hier ist, sofern ein Netzanschluss

vorhanden, ein Wiederaufladen der Batterien über Nacht möglich und auf Grund des

einfacheren Systems ein Kostenvorteil gegenüber Brennstoffzellen zu sehen. Bei

Fahrzeugen kleiner und mittlerer Klasse mit einer täglichen Fahrtstrecke zwischen 100 km

und 300 km ist eine Hybridisierung mit einer Brennstoffzelle als „Range Extender“ gut

vorstellbar. Hierbei versorgt das Brennstoffzellensystem nicht direkt den Motor, sondern

sorgt durch ein permanentes Nachladen der Batterien für eine deutlich höhere Reichweite.

Der Vorteil für das Brennstoffzellensystem ist die nicht notwendig geforderte Dynamik, was

bedeutet, dass auch Brennstoffzellensysteme eingesetzt werden können, die durch einen

Reformer versorgt und für stationäre Systeme verwendet werden, wie z.B. Hochtemperatur-

PEMFCs.

Für schwere Fahrzeuge und für Fahrzeuge großer Reichweiten wird in Zukunft die

Brennstoffzelle als Hauptantrieb verwendet werden. Hierbei werden Batterien neben

Kondensatoren nur zur Leistungspufferung und evtl. zum Startbetrieb eingesetzt werden.

9.1. Batterie

Batteriesysteme, die heute in Brennstoffzellenfahrzeugen zum Einsatz kommen, arbeiten auf

Basis der Nickelmetallhydrid-Technologie oder Lithiumionen-Technologie. Der Schwerpunkt

der Entwicklung liegt auf der letzteren, da sie eindeutig Vorteile hinsichtlich Kapazität und

Gewicht bringt.

Abbildung: Vergleich der Speicherkapazitäten verschiedener Batteriesysteme



Im Folgenden werden kurz die Funktionsweise und der Aufbau von Li-Ionen Batterien

dargestellt.

Funktionsweise und Aufbau

Eine Lithium-Ionen Batterie erzeugt die elektromotorische Kraft durch die Verschiebung von

Lithium-Ionen.

Beim Ladevorgang wandern positiv geladene Lithium-Ionen durch einen Elektrolyten

hindurch von der Kathode zwischen die Graphitebenen (nC) der Anode, während der

Ladestrom die Elektronen über den äußeren Stromkreis liefert; die Ionen bilden mit dem

Kohlenstoff eine Interkalationsverbindung (LixnC). Beim Entladen wandern die Lithium Ionen

zurück in das Metalloxid und die Elektronen können über den äußeren Stromkreis zur

Kathode fließen. Der Aufbau einer Li-Ionen Batterie ist in der folgenden Abbildung

dargestellt.

Abbildung: Aufbau einer Li-Ionen- Batterie

Zu einem Batteriesystem gehören neben den eigentlichen Batterien,

Peripheriekomponenten, die die Steuerung und Einhaltung der Betriebsparameter

übernehmen. In der folgenden Abbildung ist ein Batteriesystem für den Mercedes S400 Blue

Hybrid dargestellt.



Abbildung: Batteriesystem des Mercedes S400 Blue Hybrid

Wesentliche Bestandteile eines Li-Ionen Batteriesystems sind die Überwachung der

Zellspannungen, sowie die Kühlung der Zellen, da bei Überladung der Zellen, bzw.

Überschreitung der max. zulässigen Betriebstemperatur (50°C) Explosionsgefahr besteht.

Der Stand der Technik im Vergleich zu den Zielvorgaben für ein batteriebetriebenes

Fahrzeug ist hier für das Freedom Car Konzept abgebildet.



Abbildung: Stand der Entwicklung und geforderte Zieleigenschaften für das Freedom Car Konzept,

Stand 2006

Kompetenzen in der Region: in der Region gibt es kompetente Batteriehersteller. Für die Herstellung von Li-Ionen-Batterien gibt es jedoch noch keine Systemlieferanten.

Handlungsbedarf: Beobachtung des Marktes hinsichtlich der weiteren Entwicklung der Hybridtechnologie



9.2. Supercaps

Ein Mittelklasse-Pkw benötigt ca. 10 bis 20 kWh elektrische

Antriebsenergie pro 100 km Fahrt. Um 10 kWh in heute gängigen

Doppelschicht-Kondensatoren (5 Wh/kg) zu speichern, bräuchte

man noch eine Kondensatormasse von 2000 kg. Bei 60 Wh/kg

spezifischem Speichervermögen wären dies für 10 kWh lediglich

noch 166,6 kg. Die Energie des Autos könnte für 100 km Fahrt

also vollständig aus dem Kondensator entnommen werden, und

das Aufladen wäre im Vergleich zu einer Akkuladung in sehr

kurzer Zeit möglich. Im Vergleich zu einer Tankfüllung würde das Laden jedoch noch immer

recht lange dauern: selbst bei einem Ladedurchsatz von 10 kW würde das Aufladen 1-2 h an

Zeit benötigen.


Handlungsbedarf: Beobachtung des Marktes hinsichtlich der weiteren Entwicklung der Hybridtechnologie



10. Stationäres PEMFC System mit Erdgasreformer

Abbildung: Stationäres PEMFC-System

Ein PEMFC-System zur stationären Versorgung wird meist zusammen mit einem

Erdgasreformer betrieben, der den zum Betrieb der Brennstoffzellen notwendigen

Wasserstoff generiert. Da PEMFC-Brennstoffzellen aufgrund ihrer Funktionsweise und

niedrigen Betriebstemperatur anfällig auf schon sehr niedrige CO-Konzentrationen (<50ppm)

im Reformat sind, muss eine zusätzliche Gasreinigungsstufe, z.B. PROX-Stufe (PReferential

OXidation) vorgesehen werden.

Um zu entsprechenden Ausgangsleistungen zu kommen, können mehrere Stacks parallel

und seriell zu einem Verbund verschaltet werden. Über einen DC/AC Strom-

Spannungswandler kann das System direkt in das Stromnetz einspeisen. Elektrische

Wirkungsgrade entsprechender Systeme liegen zwischen 40 und 50 Prozent. Aufgrund

dessen ist eine Nutzung der Abwärme z.B. zur Heizung von Gebäuden, oder öffentlichen

Einrichtungen sinnvoll. In den meisten Fällen ist eine Nutzung der Abwärme für Prozesse

nicht möglich, da hierfür das Temperaturniveau zu niedrig ist.



11. Hochtemperatur Brennstoffzellen, Festoxid Brennstoffzelle,

Solid Oxide Fuel Cells (SOFC)

Festoxid Brennstoffzellen bzw. SOFCs haben eine Betriebstemperatur zwischen 800 und

1000°C. Der Elektrolyt einer SOFC besteht aus einem festen keramischen Werkstoff

(yttriumdotiertes Zirkoniumdioxid, YSZ), der in der Lage ist, bei hohen Temperaturen

Sauerstoffionen zu leiten, für Elektronen jedoch isolierend wirkt.

Die Abbildung zeigt schematisch die Funktionsweise einer SOFC

Abbildung: Funktionsweise SOFC

Im Gegensatz zur PEMFC entsteht das Produktwasser nicht auf der Luft- bzw.

Kathodenseite, sondern auf der Brennstoff- bzw. Anodenseite. Dadurch muss auf der

Anodenseite mit einem konstanten Fluss gefahren werden, um das Produktwasser

auszutragen.

Die Kathode der SOFC ist wie der Elektrolyt aus einem keramischen Werkstoff

(beispielsweise strontiumdotiertes Lanthanmanganat) gefertigt, der für Ionen und für

Elektronen leitfähig ist. Die Anode wird meist aus Nickel mit yttriumdotierten Zirkonoxid als

sogenanntes Cermet gefertigt, das ebenfalls wie die Kathode zur Vergrößerung der

Reaktionszone Ionen und Elektronen leitet. Die elektrochemisch aktiven Keramiken wurden

in Vergangenheit meist als dünne Schichten auf den sintertechnisch hergestellten, relativ

dicken Elektrolyten, ebenfalls sintertechnisch aufgetragen. Mittlerweile werden auch Zellen

hergestellt, bei denen die Anode und bei manchen Konzepten auch die Kathode als Substrat



dienen, auf die die anderen Zellkomponenten aufgebracht werden. In beiden Fällen kann der

Elektrolyt wesentlich dünner sein, was die inneren elektrischen Verluste bei der

Sauerstoffionenleitung deutlich zu reduzieren erlaubt und so zu höherer Leistungsdichte

führt. Auch ermöglicht ein dünnerer Elektrolyt eine Absenkung der Betriebstemperatur, was

wiederum bei reduzierter Degradation die technologischen Probleme vereinfacht.

Neuerdings gibt es auch Konzepte, bei denen ein dünnes metallisches Substrat als Träger

der Zelle dient, so dass alle Zellenkomponenten sehr dünn ausgeführt werden können, was

natürlich auch eine Materialkostenreduzierung bedeutet. Hauptproblem hierbei ist, ein

metallisches Substrat zu finden, welches die gleichen thermischen Eigenschaften wie die

keramischen Werkstoffe aufweist und dabei über eine hohe elektrische Leitfähigkeit verfügt.

Ebenso darf das Metall im Betrieb keine elektrisch isolierende Oxidschicht auf der

Oberfläche bilden und es muss verhindert werden, dass sich im Betrieb Elemente des

Metallsubstrats in die elektrochemisch aktiven Schichten eindiffundieren und so elektrische

und strukturelle Degradationen verursachen. . Die obere Einsatzgrenze verfügbarer Metalle

für Metallsubstrat-getragene Zellen liegt bei etwa 800 °C, daher sind Materialentwicklungen

im Gange, die die Voraussetzungen für eine Temperaturabsenkung schaffen sollen, um

damit die Werkstoffprobleme abzumildern und die Lebensdauer der Zellen zu erhöhen.

Solche Zellen firmieren unter dem Oberbegriff IT-SOFC (Intermediate Temperatur Solid

Oxide Fuel Cell. Es werden derzeit hauptsächlich zwei Zell-Konzepte von SOFC-Systemen

verfolgt. Analog zur PEMFC werden planare Systeme entwickelt, die vorwiegend für kleine

Systeme eingesetzt werden. Die Abbildung zeigt ein System als Auxilary Power Unit (APU)

für ein Oberklassenfahrzeug.



Abbildung: Prinzipieller Aufbau einer SOFC APU

Parallel wurde von Siemens-Westinghouse ein Röhrenkonzept entwickelt, das vorwiegend in

der Kraftwerkstechnik eingesetzt werden sollte. Die Abbildung zeigt links schematisch das

Kathoden-getragene Röhrenkonzept. Auf der rechten Seite sind die Prinzipien von elektrolyt-

bzw. anoden-getragenen, ebenen Zellen wiedergegeben.(Bemerkung: Das Siemens-

Westinghouse-Konzept ist kathoden-getragen!!)

SOFC Röhrenkonzept

Mikrotubulare Konzepte

Als relativ neue Entwicklungslinien sind mikrotubulare Konzepte zu erwähnen, bei denen die

röhrenförmigen Zellen nur einen Außendurchmesser von etwa 2 mm bei einer Länge von

wenigen cm haben, wobei eine große Zahl solcher Zellen zu Bündeln und zur Bildung eines

Generators verschaltet werden. Eine solche Zellgeometrie erlaubt hohe

Temperaturgradienten und –transienten, so dass ein rasche Aufheizung und

Leistungsabgabe möglich ist. Portable Systeme mit einigen 100 Watt, betrieben mit

strategischem Brennstoff, konnten bereits realisiert werden, wobei der „Markt“ hauptsächlich

im militärischen Bereich liegt.



Abbildung: SOFC Röhrenkonzept

11.1. Stationäres SOFC-System mit Erdgasreformer

Abbildung: stationäres SOFC-System

SOFC-Brennstoffzellen werden bisher

vorwiegend stationär eingesetzt. Hauptgrund

hierfür ist die hohe Betriebstemperatur und die

damit verbundene lange Aufheizzeit. Auf Grund

ihrer hohen Betriebstemperatur können SOFCs

direkt mit flüssigen oder gasförmigen Kohlen-

Wasserstoffen betrieben werden. In der Praxis

neigen die Zellen jedoch zu verkoken, weshalb in

der Regel vor die Zellen eine Reformerstufe

analog zu den PEMFC-Systemen geschaltet

wird. Da im Gegensatz zur PEMFC die SOFC

Kohlenmonoxid katalytisch umsetzen kann, kann

auf eine Nachbehandlung des Reformats zur

CO-Abtrennung verzichtet werden. Einzig muss

bei der Wahl der Brennstoffe darauf geachtet

werden, dass der Schwefelgehalt so niedrig als

möglich gehalten wird, da Schwefel die Zellen schädigt. Bei der SOFC entsteht das

Produktwasser gasförmig auf der Wasserstoff-, bzw. Anodenseite. Daher muss mit einem



konstanten, d.h. in der Regel überstöchiometrischen Gasstrom auf der Anodenseite gefahren

werden. Der überschüssige Wasserstoff kann entweder wieder in die Zelle gegeben, oder

über einen katalytischen Brenner verbrannt oder aber auch für Nachfolgeprozesse

eingesetzt werden. Ein solcher Nachfolgeprozess kann eine Gasturbine sein, die den bereits

aufgeheizten Wasserstoff weiter über einen Generator verstromt und somit den

Gesamtwirkungsgrad erhöht. Es wird dann von einem SOFC Hybridkraftwerk gesprochen. In

obiger Zeichnung ist das Konzept röhrenförmiger SOFC Brennstoffzellen abgebildet. Je nach

erforderlicher Leistung werden entsprechende Anzahlen von Röhren verbaut.

Die Abwärme der SOFC lässt sich sehr gut für weitere Prozesse nutzen, daher ist eine

Wärmeauskopplung über einen Wärmeübertrager in der Regel sinnvoll.

12. Reformertechnologie

12.1. Reformer

Da die Speicherung und der Transport von Wasserstoff noch nicht hinreichend entwickelt

sind, ist insbesondere für den Betrieb von stationären Systemen die Produktion von

Wasserstoff direkt vor Ort mit Hilfe von Reformern interessant. In der Regel handelt es sich

hierbei um kleine chemische Reaktoren, die aus gasförmigen Kohlenwasserstoffen wie z.B.

Methan ein wasserstoffreiches Gas (Reformat) herstellen.

Bei der Umsetzung von Methan zu Wasserstoff laufen bei einem sogenannten

Steamreformer mit anschließender Shiftreaktion zur Steigerung der Wasserstoffausbeute

und Minderung des CO-Gehalts folgende Prozessschritte ab:

1. Prozessschritt:

(Methan + Wasserdampf -> Kohlenstoffmonoxid + Wasserstoff; endotherm)

2. Prozessschritt:

(Shiftreaktion; exotherm)

In der Abbildung ist schematisch ein Dampfreformer mit Shiftconverter dargestellt



Abbildung: Schematische Darstellung eines Dampfreformers mit Shiftconverter

Reformer sind auf Grund ihrer Trägheit nur bedingt für mobile Anwendungen mit schnell

wechselnden Leistungsanforderungen geeignet. In diesem Fall muss für eine ausreichende

Wasserstoffversorgung über einen Pufferspeicher gesorgt werden. Eine mögliche mobile

Anwendung für Reformer wäre der Einsatz in Verkehrsflugzeugen. Es wird daran gearbeitet,

die für die Bordversorgung am Boden und in der Start- und Landephase eingesetzte

Gasturbine im Heck der Maschinen durch ein Brennstoffzellensystem mit Kerosinreformer zu

ersetzen. Der Vorteil wäre eine geringere Abgasbelastung und auch die Lärmemission vor

allem am Boden würde deutlich verringert werden.



12.2. Methanol Reformierung

Zum Betreiben von Brennstoffzellen ist Wasserstoff am besten geeignet. Allerdings hat

Wasserstoff den entscheidenden Nachteil, dass seine Speicherung, ob gasförmig oder

flüssig, technisch kompliziert ist. Wegen seiner – bezogen auf das Volumen – geringen

Energiedichte muss das Gas entweder durch Druck verdichtet oder zum Verflüssigen auf

minus 253 Grad Celsius gekühlt werden. Entscheidende Verbesserungen der

Direktspeicherung von Wasserstoff sind derzeit nicht in Sicht.

Mit einem als „Reformierung“ bezeichneten chemischen Prozess ist es möglich, an Bord von

Fahrzeugen den für den Betrieb von Brennstoffzellen notwendigen Wasserstoff aus flüssigen

Kraftstoffen herzustellen. Als ein flüssiger Treibstoff mit einem Gewicht und einer

Energiedichte im Bereich von Benzin ist Methanol ein attraktiver Energieträger für mobile

Energiesysteme. Zwar entsteht bei der Aufspaltung von Methanol CO2, betrachtet man aber

die komplette Energiekette von der Herstellung bis zum Verbrauch im Fahrzeug, so fallen

dabei weniger Treibhausgase als bei konventionellen Fahrzeugen an. Bei einer

regenerativen Methanolerzeugung wäre der CO2-Kreislauf sogar geschlossen. Es hat keine

Verunreinigungen, wie etwa Schwefel, und kann relativ leicht bei niedrigen Temperaturen mit

billigen Katalysatoren reformiert werden.

Methanol kann aus Erdgas mit einem Wirkungsgrad von ca. 65 bis 70% reformiert werden,

kann aber andererseits auch aus Biomasse mit einem Wirkungsgrad von 60% hergestellt

werden.

Im Methanolreformer wird aus einem Methanol-Wasser-Gemisch unter Freisetzung von

Kohlendioxid reiner Wasserstoff erzeugt. Als chemische Reaktion liegt eine

Dampfreformierung zugrunde.

Für die technische Realisierung gibt es zwei grundlegende Verfahren.

• In einem beheizten Rohrreaktor befindet sich der Katalysator. Am Reaktoreintritt wird

das Wasser-Methanoldampf-Gemisch zugeführt. Die Wasserstoff-Abtrennung erfolgt

anschließend in einem nachgeschalteten Prozess. Eine PdAg-Membran wird von dem

Reformat überströmt und der Wasserstoff tritt zu einem großen Teil durch diese hindurch.

• Die andere Variante ist ein integrierter Membranreaktor. Hier besteht die Wandung

der Reaktionszone aus einem mit PdAg-beschichtetem Keramikrohr und der Wasserstoff

wird direkt aus der Reaktionszone abgetrennt.



Bei beiden Varianten wird das Retentat, das einen deutlich abgereicherten Wasserstoffanteil

enthält, in einem katalytischen Brenner mit Luft verbrannt. Die dabei freiwerdende

Wärmeenergie wird für prozessinterne Heizzwecke genutzt.

In der Reformierung entsteht für die Brennstoffzellenreaktion der PEFC schädliches

Kohlenmonoxid (CO). Es belegt die Oberfläche des Platinkatalysators und macht diese

dadurch für die Wasserstoffoxidation auf der Anodenseite inaktiv. Reformer für

Niedertemperaturbrennstoffzellen müssen daher ein Wasserstoffgas mit einer CO

Konzentration unter 10-50ppm erzeugen.



13. Realisierte und geplante Projekte in der Region

13.1. Realisierte Projekte

• Brennstoffzellenantrieb für Boote und Leichtfahrzeuge, ein Initiativprojekt für den Aufbau von Wertschöpfungsketten in Baden-Württemberg auf

dem Gebiet der Brennstoffzellenanwendungen mit Schwerpunkten auf

Umweltverträglichkeit und Emissionsfreiheit, marktnahe Entwicklungen, der Integration

von kleinen und mittelständischen Unternehmen sowie Forschung und Lehre.

• Landkarte mit den Standorten der Firmen, die sich mit dieser neuen Technologie

beschäftigen. Die Karte wurde anlässlich des F-Cell-Symposiums 2008 an alle

Teilnehmer verteilt

• MCFC in der Kläranlage Möhringen: Ziel des zweijährigen Forschungsvorhabens ist es, die bisher für Erdgasbetrieb

entwickelte Hochtemperaturbrennstoffzelle für die Verwendung von Klärgas weiter zu

optimieren und in der Praxis zu erproben. Die realisierte Pilotanlage der Hot-Module-

Brennstoffzelle wird europaweit erstmals direkt und ausschließlich mit Klärgas betrieben.

Weiterhin soll die elektrische Leistung der Zelle erstmalig auf bis zu 280 kWel gesteigert

werden. Erste Ergebnisse zeigen, dass die Brennstoffzelle ein gutes Teillastverhalten

aufweist und deutlich höhere elektrische Wirkungsgrade erreichen kann als die bislang

betriebenen BHKWs. Kann auch der Volllastbereich stabil gefahren werden, dann ist die

Brennstoffzellentechnologie eine mögliche Alternative zu den derzeitigen Kraft-Wärme-

Kopplungs-Anlagen. Voraussetzung für einen wirtschaftlichen Einsatz dieses

Energiewandlungssystem in Kläranlagen wären allerdings deutlich geringere

Anschaffungskosten.

In der Bundesrepublik Deutschland könnten mit dem flächendeckenden Einsatz von

Brennstoffzellen in Klärwerken rund 3.930 GWh/a mehr an Strom erzeugt werden. Für

Baden-Württemberg hat eine Studie die Verdopplung der derzeitigen Stromerzeugung

aus Klärgas ergeben. Allerdings müssten für dieses Ziel noch mehr Klärwerke als bisher

über Schlammfaulungsanlagen verfügen und das gewonnene Klärgas auch verstromen.

Bei der Stadtentwässerung kann nach erfolgreichem Abschluss des

Forschungsvorhabens die Eigenstromerzeugung im Klärwerk Stuttgart-Möhringen durch

den Einsatz einer Brennstoffzelle deutlich gesteigert werden. (Literatur: VDMA-

Tagungsband_Vortrag_Klein.pdf)



•

•

• MCFC in der Vergärungsanlage für Bioabfälle in Leonberg: Der Landkreis Böblingen

hat in Leonberg eine Vergärungsanlage für Bioabfälle in Betrieb genommen, wobei

neben herkömmlichen Blockheizkraftwerken erstmals eine moderne Brennstoffzelle für

die Energiegewinnung eingesetzt werden soll. Bei der Hochtemperatur-Brennstoffzelle,

dem sogenannten "Hot - Module", (siehe auch weiter oben) handelt es sich um eine

innovative, umweltfreundliche Energietechnik, die den Wirkungsgrad bei der

Biogasverwertung deutlich verbessert. Das bei der Vergärung entstehende Biogas wird

bei weit höheren Wirkungsgraden genutzt werden als bei gängigen

Biomasseheizkraftwerken. So beträgt der elektrische Wirkungsgrad 45 bis 47 % und der

thermische Wirkungsgrad aus der Nutzung der Abgaswärme 34 %. Die Wirtschaftlichkeit

der Energiewandlung geht einher mit erheblichen Umweltentlastungseffekten. Die

besonders geringen Emissionen an Stickoxiden, Schwefelverbindungen, Kohlenmonoxid

und Kohlenwasserstoffen sind zukunftsweisend. Die hohen Wirkungsgrade sind auch für

die hohe Wirtschaftlichkeit der Anlage ausschlaggebend. Die MCFC - Brennstoffzelle

wurde 2006 in der Vergärungsanlage Leonberg installiert und im Oktober 2006 in Betrieb



genommen. Dort wird in der mit zwei Blockheizkraftwerken ausgestatteten

Vergärungsanlage seit April 2005 der gesamte im Landkreis Böblingen anfallende

Bioabfall verwertet und das dabei entstehende Biogas zur Strom- und Wärmegewinnung

genutzt.

Die Abwärme wird zur Trocknung des Gärrestes verwendet

13.2. Geplante Projekte

• Wasserstoffversorgung mit Wechselkartuschen Die Entwicklungen im Bereich portabler und mobiler PEM - Brennstoffzellensysteme im

Leistungsbereich von 0.5 bis 5 kW stehen kurz vor der Einführung in die so genannten

„frühen Märkte“. Etablierte Unternehmen sowie neue Start-Ups präsentieren viel

versprechende Anwendungsmöglichkeiten in diesem Anwendungsgebiet. Hierzu zählen

zum Beispiel:

- die Bordstromversorgung von Reisemobilen und Booten

- die Energieversorgung von Leichtbaufahrzeugen, Gabelstaplern und Booten

- sowie der Einsatz in Notstromaggregaten und sonstigen „Stromerzeugern“ im

Freizeit- und Außenbereich.

Eine wesentliche Barriere bei der Markteinführung der Brennstoffzellentechnologie in

diesen frühen Märkten stellt die nicht vorhandene Wasserstoff-Infrastruktur dar. Diese

Problematik wurde von der BzA-BW bzw. der Vorläuferorganisation, dem KIBZ, schon

seit Jahren intensiv verfolgt und bearbeitet. Dabei zeigt es sich immer wieder, dass

Brennstoffzellenprojekte wegen der zusätzlichen Investitions- und Betriebskosten für eine

Tankstelle zur Wasserstoffversorgung nicht zum Tragen kommen und die Versorgung

mit handelsüblichen Stahlflaschen aus Gewichts- und Sicherheitsgründen meist nicht in

Frage kommt. Erschwerend kommt hinzu, dass es keine Regelwerke gibt, die eine

kostengünstige Zulassung ermöglichen.

Als eine Alternative wird daher die Bereitstellung des Wasserstoffs in Wechselkartuschen

angesehen.

Derzeit bietet sich folgendes Bild:

- Dynetek besitzt die ADR-Zulassung für eine Behälterfamilie (geometr. Volumen 2-5l,

Druck 700 bar, Inhalt 1-2,5 Nm³). Über die noch ausstehende ADR-Zulassung der

Armatur kann von Dynetek keine Aussage gemacht werden.



- Linde besitzt eine Stahlflasche mit einem Gewicht von ca. 13,5 kg, die bei einem

Druck von 300 bar einen Inhalt von 2 Nm³ hat.

Derzeit werden von Bitter in Zusammenarbeit mit Proton Motor Wechselbehälter als

Einzelstücke angefertigt und verkauft (geometr. Volumen 26l, Druck 300 bar, Inhalt 7,8Nm³),

welche die eingeschränkte Zulassung für den innerbetrieblichen Kurzstreckentransport

haben. Außerdem arbeitet man an einer Kartusche (geometr. Volumen 20l, Druck 350 bar,

Inhalt 7,0Nm³) mit einem Gewicht unter 25 kg, für welche die ADR-Zulassung 2009

angestrebt wird. Die genannten Unternehmen sehen ihr Kerngeschäft jedoch nicht in der

Lieferung von Wasserstoff. Diese „Lücke“ in der Versorgungskette könnte durch die

Aufnahme von Wechselbehältern mit einem Inhalt von mehreren Normkubikmetern

Wasserstoff in das Lieferprogramm von Gaslieferanten geschlossen werden.

• Das Leuchtturmprojekt "Bodensee": Der Bodenseeraum bietet für ein

Leuchtturmprojekt optimale regionale und politische Vorraussetzungen. Die Bodensee

Anrainerstaaten (Baden Württemberg / Bayern / Österreich und die Schweiz) bilden im

Europäischen Kontext die EUREGIO Bodensee mit einer Bevölkerung von ca. 3,7 Mio

Menschen und stellen damit einen attraktiven Startmarkt für den Aufbau einer

zukunftsweisenden Transport- und Wirtschaftsstruktur auf dem Gebiet Brennstoffzelle

und Wasserstoff dar. Baden Württemberg und Bayern zeigen durch eigene Initiativen

einen hohen Einsatz sowohl für die Brennstoffzellentechnologie als auch für den Aufbau

einer Wasserstoffwirtschaft und interessieren sich für ein gemeinsames süddeutsches

Leuchtturmprojekt. Österreich strebt eine Kooperation mit den Aktivitäten im deutschen

Nationalen Innovations-Programm an und ist bereit, eigene finanzielle Mittel

einzubringen. Von Seiten der Schweiz gibt es bekundetes Interesse von Unternehmen

und Investoren im Bereich Leichtfahrzeuge und Wasserstoffinfrastruktur am Projekt

teilnehmen zu können.

• Baden-Württemberg Stack: Im Rahmen des Aktionsbündnis Energie soll von baden-

württembergischen Forschungseinrichtungen im Verbund mit der Wirtschaft ein PEM-

Stack, dem Herzstück einer Brennstoffzelle, im Leistungsbereich von 1 kW bis 4 kW

entwickelt werden, der von Anwendern in verschiedenen Bereichen und Anwendungen

wie Hausenergieversorgungsanlagen, Kleintraktionsgeräten sowie in der netzfernen

Stromversorgung eingesetzt werden kann. Drei Teilaspekte, die sich zu einem



Gesamtpaket ergänzen und in dieser Form bisher noch nicht entwickelt wurden, sollen

hierbei betrachtet werden:

– Entwicklung eines kompakten, kostengünstigen PEM-Stacks, der mit etablierten

Methoden der Serienproduktion in Baden-Württemberg aufgebaut werden kann.

– Zur Absicherung der Gewährleistungsansprüche der Kunden an den Hersteller

und zur Verhinderung von Fehlbehandlung des Stacks soll dieser mit einer integrierten

Sensorik zur Zustandsdiagnose ausgestattet werden.

– Ein Softwarepaket, das die regelungstechnisch notwendigen Parameter ausliest

und über Schnittstellen zu kommerziellen Standardsoftware-Produkten bereitstellt, gibt

Systemintegratoren die Möglichkeit, den BW-Stack unkompliziert in verschiedenen

Applikationen einzusetzen. Das Projekt BW-Stack hat neben seinem grundsätzlich

innovativen Forschungsansatz auch die Aufgabe, die Bildung eines Netzwerks zwischen

Hochschulen, außerhochschulischen Forschungseinrichtungen, Unternehmen,

Existenzgründerzentren und ggf. auch Risikokapitalgebern zu unterstützen und zu

fördern (Landtag BW)

13.3. Leuchtturmprojekte als Anreiz für Industrieansiedlungen

Leuchtturmprojekte sind Vorhaben von herausragender Bedeutung, die, wie der Begriff

schon sagt, Orientierung geben und richtungweisend sind. Die Region Stuttgart und das

Land Baden-Württemberg bieten hierfür die optimalen Voraussetzungen.

In der Region Stuttgart leben auf 10% der Fläche des Landes Baden-Württemberg rund 25%

der Bevölkerung des Landes (2,7 Mio. Einwohner). Rund 30 Prozent der

Bruttowertschöpfung des gesamten Bundeslandes Baden-Württemberg werden in der

Region Stuttgart erwirtschaftet - sie gehört somit zu den wirtschaftsstärksten Regionen der

Bundesrepublik.

Die Region Stuttgart zählt weltweit zu den bedeutendsten technologieorientierten

Wirtschaftszentren und verfügt über eine ausgewogene Wirtschaftsstruktur. Mit seinen

155.000 Unternehmen und einem Gesamtumsatz des verarbeitenden Gewerbes in Höhe von

93 Mrd. Euro ist die Region die umsatzstärkste Industrieregion in Deutschland und einer der

bedeutendsten Unternehmensstandorte in Europa. Die Schlüsselbranchen Fahrzeugbau,

Maschinenbau, Elektrotechnik, Kreativwirtschaft und Informations- und

Kommunikationstechnologien. prägen den Standort. Charakteristisch sind die internationale

Ausrichtung der Unternehmen und ihre Exportstärke. Exemplarisch seinen hier Firmen



genannt, wie Daimler, Bosch, Porsche, IBM, Hewlett Packard und die Vielzahl namhafter

Mittelständler und Großunternehmen wie Stihl, Mahle, Märklin, Festo, Dürr, Trumpf oder

Kärcher, die auf Ihrem Gebiet Markt- und Technologieführer sind.

Auch die Forschungsinfrastruktur der Region Stuttgart bewegt sich auf höchstem

internationalem Niveau. Von den gesamten Ausgaben deutscher Firmen für Forschung und

Entwicklung wird mehr als jeder zehnte Euro von Unternehmen aus der Region Stuttgart

investiert. Mit 45 Prozent sind hier fast die Hälfte aller Forschungs- und

Entwicklungskapazitäten des Landes Baden-Württemberg konzentriert. Mit 5 Fraunhofer-

Instituten ist Stuttgart der größte Standort der Fraunhofer-Gesellschaft. Dazu kommen zwei

Max-Planck-Institute, mehrere Großforschungseinrichtungen und zahlreiche Institute an

Universitäten und Hochschulen. Die vorteilhafte Kombination von Grundlagenforschung und

industrienahen Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen führt zu einer schnellen

Umsetzung von wissenschaftlichen Erkenntnissen – erkennbar an den Dauerrekorden bei

der Zahl der Patentanmeldungen, den die Region Stuttgart schon seit Jahren hält. Auch als

Hightech-Standort ist die Region Stuttgart Europas Nr.1: Nach den Erhebungen des

Statistische Amt der EU, EUROSTAT, arbeiten fast 24 Prozent aller Beschäftigten in einer

Hightech-Branche, so viele wie sonst nirgends innerhalb der EU.



14. Analyse der Wertschöpfungskette

Die Recherche zur Wertschöpfungskette hat gezeigt, dass in der Region und im Land

Kompetenzen vorhanden sind, die in einer solchen Konzentration wohl weltweit an keinem

anderen Standort anzutreffen sind. Sie hat auch gezeigt, dass insbesondere in der Industrie

Defizite anzutreffen sind, die durch die Ansiedlung kompetenter Firmen geschlossen werden

sollten, damit der Standort seine Führungsrolle in der Brennstoffzellentechnologie weiter

ausbauen und festigen kann. Die Forschungslandschaft deckt weitestgehend alle

Technologiefelder der PEM- und SOFC-Brennstoffzellen im stationären, transportablen und

mobilen Bereich ab.

14.1. Kompetenzen und Lücken

Komponenten Kompetenz Lücken Potentielle Partner

Brennstoffzellenmodul

...Stack

......Grafitische Bipolarplatten In der Region werden keine Bipolarplatten hergestellt. Die Kompetenzen im Maschinenbau sind vorhanden.

Die Bipolarplatten sind Hauptelemente eines Stacks. Sie bestimmen wesentlich Kosten, Gewicht und Funktion. Die Produktionstechnologien für eine Serienfertigung sind noch nicht hinreichend entwickelt. Hier besteht dringender Handlungsbedarf, zumal die Gewichtsvorteile und die Korrosionsbeständigkeit für grafitische Bipolarplatten sprechen.

Wilhelm Eisenhuth GmbH KG, 37520 Osterode am Harz Schunk Kohlenstofftechnik GmbH, 35452 Heuchelheim Nishimbo, Japan KraussMaffei SGL TECHNOLOGIES GmbH, Meitingen Freudenberg FCCT KG

......Metallische Bipolarplatten Für alle Produktionsverfahren sind Kompetenzen in der Region vorhanden.

Im Hinblick auf die Zahl der benötigten Bipolarplatten im Falle einer Markteinführung von Brennstoffzellenfahrzeugen ist die Entwicklung von Produkttechnik (Materialien) und Produktionstechniken für eine Großserienfertigung parallel zu den grafitischen Platten von elementarer Notwendigkeit.

borit Leichtbau-Technik GmbH Reinz Dichtungen Elring-Klinger

......MEA in der Region sind alle Kompetenzen vorhanden. Lediglich bei der Herstellung der benötigten Katalysatoren fehlen die Kompetenzen.

Im Gegensatz zu den großen Folienherstellern wie 3M oder Gore, gibt es in Deutschland keine Großserien-Herstellungsanlagen für MEAs

Umicore, Hanau; HE 3M Deutschland, Neuss; NRW Gore, Putzbrunn; BY

......Endplatten in der Region sind alle Kompetenzen vorhanden

keine

......Stack-Montage in der Region sind alle Kompetenzen zur Herstellung von

Zusammenschluss interessierter Unternehmen zu einem Projekt

Schunk Bahn- und Industrietechnik GmbH Nuvera Fuel Cells, Mailand



Stacks vorhanden. Für die großserientechnischen Herstellungsverfahren der einzelnen Komponenten sind Konzepte vorhanden, Produktionsanlagen für eine kontinuierliche Fertigung wurden bisher wegen der fehlenden Nachfrage nicht gebaut.

"Baden-Württemberg-Stack" mit dem Ziel, eine Stackproduktion in Baden-Württemberg zu etablieren

Plugpower, USA Palcan Energy Corporation, Vancouver Hydrogenics Corporation, Kanada Dupont fuelcells, USA UTC Power Corporation, USA

......Kühlung und Lüftung vorhanden keine

......Zellspannungsüberwachung vorhanden keine ...Sensorik und Steuerung vorhanden keine System

Luftversorgung/Kompressor vorhanden kein ...Gas/Gas-Befeuchter vorhanden keine ...Luftfilter, Ventile, Sensorik,... vorhanden keine Brennstoffbereitstellung

...H2-Drucktank

......Druckbehälter keine Die Technologie der Behälterherstellung konzentriert sich weltweit auf wenige Firmen. Ein Aufbau von Kompetenz in BW erscheint aus heutiger Sicht nicht erstrebenswert

Quantum Technologies, Blackforest CA Dynetec Europe GmbH 40885 Ratingen; NRW

......Druckminderung vorhanden keine

......Kupplung vorhanden keine

......Drucksensoren, Fittinge, ... vorhanden keine H2-Flüssigtank keine Ein Aufbau von Kompetenz in BW

erscheint aus heutiger Sicht nicht erstrebenswert

MAGNA STEYR Österreich Linde AG, Unterscheißheim; BY

Hybridisierung

...Batterie in der Region gibt es kompetente Batteriehersteller, für die Herstellung von Lithiumionen-Batterien gibt es

Beobachtung des Marktes hinsichtlich der weiteren Entwicklung der Hybridtechnologie



noch keine Systemlieferanten. ...Supercaps Keine Beobachtung des Marktes hinsichtlich

der weiteren Entwicklung der Hybridtechnologie

Continental AG, Hannover

Fahrzeugantrieb

vorhanden im Hinblick auf das zu erwartende Marktvolumen ist der Ausbau der im Land vorhandenen Kompetenzen anzustreben

14.2. Handlungsempfehlungen

Neben den unten beschriebenen Maßnahmen kann bei der Vermarktung der

Wirtschaftsregion Stuttgart grundsätzlich auf die Vorteile dieses hoch innovativen sowie

industriell starken und dynamischen Standorts hingewiesen werden.

So ergeben Studien, dass die Region weltweit zu den bedeutendsten technologieorientierten

Wirtschaftszentren zählt und über eine ausgewogenen Wirtschaftsstruktur verfügt. Sie ist die

umsatzstärkste Industrieregion in Deutschland und einer der bedeutendsten

Unternehmensstandorte in Europa. Charakteristisch sind die internationale Ausrichtung der

Unternehmen und deren Exportstärke. Auch die Forschungsinfrastruktur der Region Stuttgart

bewegt sich auf höchstem internationalem Niveau.

Die vorteilhafte Kombination von Grundlagenforschung und industrienahen Forschungs- und

Entwicklungseinrichtungen, sowie deren effiziente Verzahnung mit den Unternehmen führt

zu einer schnellen Umsetzung von wissenschaftlichen Erkenntnissen, erkennbar an den

Dauerrekorden der Zahl der Patentanmeldungen, welche die Region Stuttgart schon seit

Jahren hält

Aufgrund vorhergehender Erhebungen und Analysen der Firmen und Produkte ergeben sich

folgende Handlungsempfehlungen:

- Unternehmungen im Land, die auf dem Gebiet der BZ bereits tätig sind, sollen

gestärkt werden. Konkrete Maßnahmen werden weiter unten aufgezeigt.

- zur Schließung der Lücken sollen primär die Unternehmen in Baden-Württemberg

herangezogen werden

- der Auf- und Ausbau von Wertschöpfungsketten mit regionalen Firmen soll

vorangetrieben werden

- zur Anbahnung und zum Ausbau von Geschäftskontakten zwischen den o. g.

Unternehmen außerhalb der Region und den Unternehmen sowie der F+E

Einrichtungen zur Schließung von Lücken in der Wertschöpfungskette bis hin zur

Firmenansiedlung soll schrittweise vorgegangen werden.

Folgende operativen Maßnahmen sind bereits in Angriff genommen worden oder sollen in

Angriff genommen werden:

- Organisation und „Institutionalisierung“ von Wertschöpfungsketten: Mit dem Projekt

"ACELLerate", das von der WRS und der BzA-BW beim Umweltministerium Baden-



Württemberg (UM) vorgestellt wurde, soll genau dies geschehen. Seitens des UM

besteht großes Interesse. Ein Auftaktworkshop ist in Vorbereitung.

- Benennung von Unternehmen aus BW, die als Abnehmer von Komponenten und

Systemen für Zulieferer von außerhalb von Interesse sind, um Lücken zu schließen.

- Hinweis auf die Kompetenzen der Firmen und F+E- Institute als Zulieferer für Firmen

außerhalb BW. Hilfreich sind dabei die Auflistung der Kompetenzträger im

Internetauftritt der BzA-BW unter

- www.bza-bw.de

- sowie die bereits zur f-cell 2008 erstellte Karte mit Listen der Firmen und

Kompetenzträger.

- Unterstützung der WRS und der zuständigen Ministerien unseres Landes bei der

Geschäftsanbahnung mit Unternehmungen von außerhalb bis hin zur

Firmenansiedlung zur Schließung der Lücken der Wertschöpfungskette durch die

BzA-BW.



15. Zusammenfassung

Die in diesem Projekt beschriebene Analyse der "Wertschöpfungskette Brennstoffzellen" in

Baden-Württemberg hat Potenziale aufgespürt und Lücken gezeigt, die es aufzufüllen gilt,

gegebenenfalls auch durch die aufgeführten nationalen und internationalen Unternehmen,

wenn der Hochtechnologiestandort Baden-Württemberg bei dieser Technologie nicht ins

Hintertreffen geraten will.

Die festgestellte Kompetenz auf diesem Sektor – sowohl in der Industrie, bei KMUs als auch

in der Forschung – berechtigt zu der Aussage, dass

• die Region Stuttgart weltweit zu den bedeutendsten technologieorientierten

Wirtschaftszentren zählt und über eine ausgewogenen Wirtschaftsstruktur und

eine hervorragende Forschungslandschaft verfügt

• es bundesweit, wenn nicht sogar weltweit keine vergleichbare Konzentration von

Brennstoffzellenaktivitäten gibt.

Die weitere Entwicklung dieser Technologie und die Chance hier als "World-Player" der

Technologie zum Durchbruch zu verhelfen, kann aber nicht alleine von der Industrie und den

vielen KMUs gestemmt werden. Hier ist die Politik gefordert, mit der Unterstützung von Pilot-

und Leuchtturmprojekten und von konkreten Anwendungen helfend einzugreifen.

Dies wird mittelfristig dazu führen, dass sich neue Industrien ansiedeln und hochwertige

Arbeitsplätze geschaffen werden. Konkrete Handlungsempfehlungen hierzu werden im

Bericht genannt.

Im Hinblick auf die langfristig versiegenden Ölquellen geht vorerst kein Weg an der

Brennstoffzelle vorbei.



16. A n h a n g

Firmen und Forschungseinrichtungen in der Region und im Land Baden-Württemberg

Weitere, detaillierte Informationen über Firmen, Verbände, Institute und

Forschungseinrichtungen sind auf der Internetseite der Brennstoffzellen-Allianz Baden-

Württemberg – www.bza-bw.de - zu finden

16.1. Firmen

۞ Mitglied in der BzA-BW seit ....

2E mechatronic GmbH & Co. KG

ABB Forschungszentrum Deutschland

Abfallwirtschaftsbetrieb Landkreis Böblingen ۞2006

Aeroline Tube Systems Baumann GmbH

AFCC - Automotive Fuel Cell Cooperation

AIR LIQUIDE Deutschland GmbH

Air Products GmbH

Allgemeine Gold- und Silberschneideanstalt AG

Amrhein Messtechnik GmbH ۞2004

AppliedSensor GmbH

Ballard Power Systems ۞2002

BBP Kunststoffwerk Marbach Baier GmbH

Behr GmbH & Co. KG

between Lizenz GmbH ۞2008

Bitter GmbH ۞2004

Büro für Gasetechnik und Anwendung ۞2002

Coatema Coating Machinery

Crystop Gesellschaft für Anzeigesysteme mbH ۞2003

Daimler AG ۞2000

DMT produktentwicklung AG ۞2004

dokeo GmbH ۞2006

Dorfmüller Solaranlagen GmbH ۞2006

DWT- Munk, Dichtungs- und Wartungstechnik Vertriebs GmbH



EDER GmbH Technical Concepts

ElringKlinger AG ۞2007

EnBW AG ۞2000

EPH-Elektronik GmbH ۞2008

ErgoPack Deutschland GmbH ۞2006

ESCUBE GmbH & Co. KG

EvoBus GmbH

ExtraEnergy ۞2007

Freudenberg Fuel Cells Component Technology KG

FuMA-Tech GmbH ۞

FutureE ۞2006

Gustav Wahler GmbH u. Co. KG

Harro Höfliger Verpackungsmaschinen GmbH ۞2002

J. Eberspächer GmbH & Co. KG

KACO Gerätetechnik GmbH ۞2008

LEONI Bordnetz-Systeme GmbH

Linde AG, Linde Gas Division ۞2007

MAHLE GmbH

Mahler AGS GmbH ۞2006

MANN+HUMMEL GMBH

Modine Europe GmbH

Moeller Schwachstromgeräte

Morton

MS2 Engineering und Anlagenbau ۞2002

MTI IndustrieGase AG

MVV Energie AG

NF Neuberger GmbH

NuCellSys GmbH

Odenwald-Chemie GmbH

Oku

Otto Egelhof GmbH&Co.KG ۞2008



P 21 GmbH ۞2006

Parcom Präzisionsarmaturen GmbH

Proton Motor ۞2008

QuinTech ۞2003

REINZ-Dichtungs-GmbH

Rietschle Thomas GmbH

S.M.A. Metalltechnik GmbH & Co. KG

Schober GmbH Werkzeug- und Maschinenbau

Sebastian Wider - Engineering Services

SMART ELECTRONIC DEVELOPMENT GMBH ۞2005

TechConsult - Werner Nendwich ۞2006

TechnoStart GmbH ۞2008

Thieme GmbH & Co. KG

Trelleborg Fluid Solutions Germany GmbH

Trelleborg Sealing Solutions Germany GmbH ۞

TTI GmbH - TGU VISIMBEL ۞2007

TÜV SÜD Akademie GmbH

TÜV SÜD Automotive GmbH

U. I. Lapp GmbH ۞2003

udomi - competence in fuel cell systems

Ulmer Brennstoffzellen-Manufaktur

Valeo Klimasysteme GmbH

Wasserelektrolyse Hydrotechnik GmbH

WS Reformer GmbH ۞2003

Zebotec GmbH ۞2005

Zentro-Elektrik GmbH KG



16.2. Firmen und ihre Tätigkeiten 2E mechatronic GmbH & Co. KG Die 2E mechatronic GmbH & Co. KG wurde am 1.10.2002 gegründet. Sie ist aus der 2E Rolf Hiller GmbH hervorgegangen, die 1982 in Stuttgart gegründet wurde. 2E begann damals als Handelsunternehmen mit dem Vertrieb von DIN - Steckverbindern. Bald darauf fing 2E mit der Entwicklung und Produktion von eigenen Steckverbindern an. Damit war die Basis für die Entwicklung kundenspezifischer Steckverbinder geschaffen. Nach dem Umzug in ein neues Gebäude in Wernau, konnte sich 2E zu einem kompetenten und zuverlässigen Hersteller für Steckverbinder und Gehäusetechnologie weiterentwickeln. Offen für neue Technologien und Kundenwünsche, befasst sich 2E seit 1998 mit der MID-Technologie. Die Mitgliedschaft im 3D-MID e.V. und der Erhalt des Forschungsprojekts AHMID führten dazu, dass 2E einer der führenden Anbieter von heißgeprägten MID-Baugruppen wurde. Im Oktober 2000 übernahm Uwe Remer die Geschäftsführung. Seit dem 01.10.2002 ist 2E mechatronic selbstständiges Mitglied der Narr-Gruppe/Kirchheim Teck. " ABB Forschungszentrum Deutschland. Automatisierung in elektrochemischen Prüfständen. Die elektrochemischen Prüfstände haben einen völlig anderen Charakter als die an der Mechanik orientierten Motor-, Getriebe- oder Rollenprüfstände, die ansonsten in der Automobilindustrie eingesetzt werden. In typischen Brennstoffzellen-Prüfständen werden so genannten Stacks konditionierte Gasgemische zugeführt und elektrische Lasten für Belastungstests angeschlossen. Dabei eventuell entweichende Abgase werden analysiert und in die haustechnische Abgaseinrichtung geleitet. Sicherheitsaspekte und eine teilweise sehr unterschiedliche Systemdynamik erfordern bei den Prüfständen eine sicherheitsgerichtete Auslegung. Darüber hinaus ist ein regelungstechnischer Systemaufbau erforderlich, der Zustände zuverlässig erfasst und das Gesamtsystem gegebenenfalls selbstständig in einen unkritischen Zustand überführt. Sicherheitsrelevante Funktionen immer verfügbar. Das skalierbare Industrial IT-Leitsystem Freelance von ABB stellt bei den Prüfständen der MAGNUM GmbH die grundlegenden Funktionen zum Aufbau der Regelkreise und zur Anlagenüberwachung bereit. Außerdem können die für die Verfahrenstechnik typischen An- und Abfahrprozeduren konfiguriert werden. " Abfallwirtschaftsbetrieb Landkreis Böblingen Der Abfallwirtschaftsbetrieb des Landkreises Böblingen betreibt die weltweit erste Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle im Leistungsbereich von 250 kW, die mit Biogas aus biologischen Abfällen gespeist wird. Mit einem deutlich besseren elektrischen Wirkungsgrad als bei Blockheizkraftwerken und somit ökologisch von großer Bedeutung wird mithilfe dieser Brennstoffzelle großtechnisch Strom und Wärme erzeugt (elektrischer Wirkungsgrad ca. 47 %). Aeroline Tube Systems Baumann GmbH Die Aeroline Tube Systems Baumann GmbH bietet Ihren Kunden Produkte in den Bereichen: - Wärmedämmung von Rohren und Leitungen - Komponenten für Solar- und Heizungstechnik - Schnellverrohrungssysteme Heute zählt die Firma AEROLINE Tube Systems zu den Marktführern im Bereich wärmegedämmte Rohrleitungssysteme für die Solar,- und Heizungstechnik und beliefert fast alle großen Firmen aus diesem Bereich. Nach der Gründung der Baumann GmbH wurde der Schwerpunkt in Richtung Wärmedämmung und Komponenten für die Solar,- und Heizungstechnik verlagert. Die Entwicklung des Schnellverrohrungssystems „AEROLINE“ brachte den endgültigen Durchbruch. Durch die Entwicklung des Anschlussbauteils „isiclick“ ist eine neue Ära in der Verbindungstechnik für Edelstahlwellrohr eingeleitet worden. Auch in der Zukunft sind ähnlich revolutionäre Neuerungen geplant.



Automotive Fuel Cell Cooperation (AFCC) is a Vancouver, British Columbia, Canada, based automotive fuel cell technology company. Founded in November 2007, the privately-held company was created to allow for further expansion of fuel cell technology. With a share of 50.1%, Daimler AG is the major stakeholder. Ford Motor Company holds a 30% stake and the remaining stake of 19.9% is held by Ballard Power Systems. Ballard Power Systems will transfer its automotive division to AFCC, this makes up the number of employees of the research and development divisions to about 150. The transfer concerns also all the intellectual property and expertise relating to automotive fuel cell applications. AFCC research and development departments will work closely with Daimler and Ford to bring advanced full cell stacks technology to the automakers. Daimler AG and Ford will provide the financial backing for AFCC. Automotive Fuel Cell Cooperation is managed by Daimler and Ford while Ballard Power Systems plays a role with marketing. The company is headed by Dr. Andreas Truckenbrodt, the Executive Director Hybrid Development for Daimler AG AIR LIQUIDE Deutschland GmbH Die Air Liquide-Gruppe in Deutschland mit Sitz in Düsseldorf produziert und liefert technische und medizinische Gase und bietet damit verbundene Services sowie innovative Lösungen und Technologien für mehr als 50 verschiedene Branchen. Air Products GmbH Das Unternehmen produziert und vermarktet Industriegase in Deutschland und verfügt über ein flächendeckendes Netz von Luftzerlegungs- und Wasserstofferzeugungsanlagen sowie ein dichtes Vertriebsnetz für Flaschengase. Industriegase von Air Products finden in Chemie und Petrochemie, Öl- und Gasförderung, Lebensmittelherstellung und -verpackung, Metallverarbeitung, Halbleiterproduktion, Luft- und Raumfahrt sowie Papierherstellung und Medizin Verwendung. Allgemeine Gold- und Silberschneideanstalt AG Tätigkeit "Die Allgemeine Gold- und Silberschneideanstalt AG ist im Bereich der Brennstoffzelle mit den Produkten: - Brennstoffumwandlungs- und Gasreinigungskatalysatoren - Membran-Elektroden- Einheit für PEM vertreten." Amrhein Messtechnik GmbH Tätigkeit: Als leistungsfähiges Familienunternehmen entwickeln, produzieren und vertreiben wir hochwertiges Mess- und Testzubehör für die RLC - Messung nach der Kelvin-/Vierleitermessmethode, sowie fine pitch Kontaktierungen von Micro- bis zu Adapterausführungen. Neben elektronischen Bauteilen findet die Kelvinmessung auch in Solarzellen, Folien für Brennstoffzellen und ähnlichen Anwendungen von aktuellen High-Tech-Produkten ihren Einsatz. AppliedSensor GmbH "Nicht nur Sensoren an sich sondern auch ganze Kontrolleinheiten werden von AppliedSensor angeboten. Es wird eine einfache Produktintegration versprochen. Angeboten werden Produkte im Bereich: - Luftqualität - Wasserstoff - Methan (CH4) - Kohlenstoffmonoxid (CO) - Stickoxid (NO2)" Ballard Power Systems



Ballard Power Systems ist der weltweite Marktführer in der Entwicklung, Herstellung und Vermarktung von Polymer-Elektrolyt-Membran- (PEM) Brennstoffzellentechnologie. Ballard vermarktet Brennstoffzellen für mobile Anwendungen und Elektromotoren für Brennstoffzellen- und Elektrofahrzeuge sowie Leistungselektronik und Brennstoffzellen für portable und stationäre Anwendungen. Ballard ist auch Lieferant von Reibungsmaterialien für die Automobilindustrie und Karbonfaser-Papier für den Einsatz als Gas-Diffusions-Schichten in Brennstoffzellen. Die Ballard Power Systems GmbH in Kirchheim/Teck ist der direkte Ansprechpartner für europäische Kunden in allen von Ballard abgedeckten Geschäftsbereichen. Ballards Ziel ist es, Brennstoffzellen als wettbewerbsfähige Alternative zu heutigen Verbrennungsmotoren zu entwickeln. Das Unternehmen mit Hauptsitz in Burnaby, Kanada, beschäftigt etwa 500 Personen. Mehr Informationen über Ballard und unser Ziel “Power to Change the World®“, finden Sie unter www.ballard.com. Produkte: Mark 9 SSL: Flüssig gekühlter Stack im Leistungsbereich 4,4kW bis 19,3kW; Mark 1030: 1,3kW Reformat-Stack für den Einsatz in der Hausenergieversorgung; Mark1020 ACS: Luftgekühlter Stack im Leistungsbereich 350W bis 2,5kW; HD6: Heavy-duty Modul in 75kW und 150kW Konfiguration. BBP Kunststoffwerk Marbach Baier GmbH Tätigikeit "Die Abluft ist im Bereich der Brennstoffzellenfahrzeuge eines der Hauptprobleme. Es wird schon um die Abwärme eines mit äquivalenter Leistung ausgestattetem Brennstoffzellenfahrzeug die 1,5- fache Kühlfläche zu einem Benzinmotor erforderlich. Das alleine ist im Normalfall nicht das Ausschlaggebende, aber um den Luftstromdurchfluss zu gewährleisten, müssen spezielle Luftführungen konstruiert werden. So etwas wird von den BBP Kunststoffwerk Marbach gemacht. Das Produkt- und Leistungsspektrum von BBP beinhaltet die Entwicklung und Zulieferung von Spritz- und Presswerkzeugen bis zu Bauteilen, Baugruppen und ganzen Systemlösungen für die industrielle Fertigung. Schwerpunkte der Produktion bestehen in der Fertigung von qualitativen Spitzenerzeugnissen des Formenbaus und Spritzgussteilen für die Automobil-, Büromöbel-, Haushaltsgeräte- und Leuchtenindustrie sowie für die Elektro- und Medizintechnik. Behr GmbH & Co. KG Tätigkeit: "Behr ist der Innovationsführer in der - Klimatisierung und - Motorkühlung Hier werden entweder einzelne Module oder Komplettsysteme angeboten. Im Bereich der BZ werden speziell entwickelte Wärmetauscher angeboten between Lizenz GmbH Bitter GmbH Tätigkeit: Die Bitter Group ist tätig als Engineering-Dienstleister für OEMs, Tier 1 und 2 am Sektor Fahrzeug- und Antriebsstrangentwicklung und als Produzent für technische Artikel im Metallsektor. Die Aufgabenabwicklung gliedert sich in: Bitter GmbH - Abwicklung von Projekten im Hause Bitter, dies umfasst Module, Baugruppen und Produktenwicklung. Bitter Engineering & Systemtechnik GmbH - Unterstützung unserer Kunden vor Ort durch Engineering-Kräfte Büro für Gasetechnik und Anwendung Tätigkeit: Infrastruktur für alle Brennstoffzellensysteme, Wasserstofftechnologie/Unternehmensberatung, Planung, Projektabwicklung, Schulung Coatema Coating Machinery Die Firma Coatema Coating Machinery GmbH in Dormagen beschäftigt sich bereits seit mehr als 10 Jahren mit der Entwicklung und dem Bau von Pilot- und Produktionsanlagen, die für die Herstellung



von Membran-Elektroden-Einheiten genutzt werden. Durch eine enge Zusammenarbeit mit Instituten und Universitäten und ein in Europa einzigartiges Technikum auf 1.200 m² zeichnet sich die Coatema besonders durch die Fähigkeit aus, neue Verfahren durch einen eigenen Sondermaschinenbau in Produktionslösungen zu skalieren. Im Technikum in Dormagen können an über 10 Pilotanlagen aktuelle Prozesse für Brennstoffzellen-Beschichtungen, aber auch Entwicklungen für andere Energiespeicher wie Lithium-Ionen-Batterien oder auch Nanotechnologien getestet werden. Für die Aufskalierung in den Produktionsmaßstab sind eine Produktionsanlage auf 1.000 mm Arbeitsbreite sowie eine auf 2.000 mm Arbeitsbreite vorhanden. Die wesentlichen Vorteile von Coatema-Anlagen, die zum Erfolg im Bereich Brennstoffzelle führen, sind die Skalierbarkeit der Prozesse von kleinen A4 Musteranlagen zu Pilotanlagen, die bereits Rollenware verarbeiten, bis hin zu kompletten Produktionsstraßen für die MEA-Fertigung. Modulare Bauweise mit über 38 Auftragssystemen, unterschiedlichen Trocknerkomponenten sowie flexible Automatisierungssysteme ergänzen das Produktportfolio. Crystop Gesellschaft für Anzeigesysteme mbH Crystop Display beschäftigt sich seit über 20 Jahren mit dem Entwurf und dem Bau von hochwertigen elektronischen Komponenten und Geräten. Zu den klassischen Aufgabengebieten gehören die kundenspezifische Entwicklung und Fertigung von elektronischen Komponenten und Bildverarbeitungssystemen. Höchste technische Standards und benutzerfreundliche Ausführung gehören dabei zu den Designgrundlagen aller Produkte. Seit 1989 ist Technik rund ums Reisemobil ein weiterer Unternehmensschwerpunkt. Zu dieser Produktreihe gehören eigenentwickelte Reisemobil-Steuer- und -Kontrollsysteme, intelligente Satelliten-Empfangssysteme, Flachbildschirme, Fernseher, Receiver, Videorekorder sowie Solaranlagen. Crystop-Technik made in Germany hat sich im Caravanmarkt seit Jahren als echtes Qualitätssiegel etabliert. Produkte aus dem Hause Crystop Display finden sich inzwischen in den Ausstattungslisten aller namhaften Reisemobilhersteller in Europa. Daimler AG Die Daimler AG entwickelt und produziert Premium PKW und Nutzfahrzeuge unter den Marken: Maybach, Mercedes-Benz, Smart, Freightliner, Sterling, Western Star, Setra, Mitsubishi Fuso. Auch im Bereich der Brennstoffzelle besitzt Daimler sehr viel Know-how und hat weltweit mit Brennstoffzellenfahrzeugen die höchste Anzahl an gefahrenen Kilometern. DMT produktentwicklung AG Tätigkeit: Produktentwicklung - Von der Idee bis zur Serie. Die DMT GmbH bietet Beratung und Unterstützung bei der Integration der Brennstoffzellentechnologie. Das Leistungsspektrum des Unternehmens umfasst von ersten Ideen und Konzepten die Entwicklung der Produkt-Mechanik, Simulation, Konstruktion, schnelle Musterteilebeschaffung, sowie die Serieneinführung und Beschaffung von Gehäusen für elektronische Geräte. Wir bieten Ihnen Werkzeug- und Beschaffungsstrategien sowie das Lieferantenmanagement. dokeo GmbH Tätigkeit Unser Ziel ist die Erhöhung der Reputation von Unternehmen und Institutionen in der meinungsbildenden Öffentlichkeit. Dies wollen wir erreichen durch die bestmögliche Darstellung ihrer Aktivitäten, ihres Wollens und Denkens, der Unternehmenskultur sowie ihrer Fähigkeiten, Kenntnisse und Ressourcen. Wir beraten und unterstützen unsere Kunden unter Einsatz unserer strategischen, konzeptionellen, inhaltlichen, kommunikativen und operativen Kompetenzen. Wir bieten umfassendes Know-how in den Bereichen Innovation, Technologie, Energie, Umweltschutz, CSR, Bildung und IT. Wenn erforderlich, unterstützen wir auch durch unsere Kontakte ins Ausland. Dorfmüller Solaranlagen GmbH Dorfmüller Solaranlagen GmbH ist seit 1989 in der Entwicklung von netzgekoppelten Modulwechselrichtern zur Energieumwandlung tätig. U.a. entwickeln wir auch Wechselrichter für die Brennstoffzelle. Kundenspezifische Lösungen sind für uns kein Problem.



DWT- Munk, Dichtungs- und Wartungstechnik Vertriebs GmbH DWT-Munk ist Ihr Lieferant für: - Dichtungstechnik - chemisch- technische Produkte - automatische Schmierstoffgeber - Anstrich- und Beschichtungssysteme Im Bereich der Dichtungstechnik stellt DWT-Munk Gleitringdichtungen, Nutringe für Hydraulik und Pumpen, technische Textilien für Dichtung und Isolation, O-Ringe, Flachdichtung- und Gewindebänder und vieles mehr her. Zu den Kunden gehören auch Firmen, die Brennstoffzellen herstellen. EDER GmbH Technical Concepts Bei der Bewältigung dieser Herausforderung kommt der CAD-basierten Produktbeschreibung eine immer wichtigere Rolle zu. Hier sind wir stark! Durch unsere auf den Prozess orientierte CAD-Konstruktionsmethodik entsteht ein durchgängig nutzbares Datenmodell. Durch Verkürzung der Entwicklungszeit bei gleichzeitiger Verbesserung der Produktqualität und Reduzierung der Entwicklungskosten ergibt sich ein erheblicher Vorteil für unsere Kunden. ElringKlinger AG ElringKlinger entwickelt und fertigt seit mehreren Jahren Prozesse und Komponenten für planare Brennstoffzellenstacks. Stahlbandumformung, Temperaturbehandlungen, verschiedene Beschichtungsverfahren, Handling und Laserschweißen sind gängige Prozesse bei der Herstellung von metallischen Flachdichtungen, einem der wichtigsten Produkte des Unternehmens. Sie sind weitgehend auf die Herstell- und Fügeprozesse für Brennstoffzellenstacks übertragbar. Dies macht ElringKlinger zum kompetenten Partner für Design, Entwicklung und Herstellung von ""repeating units"" und Gasmodulen sowie für das Spannsystem und das Fügen bzw. den Stackbau. EnBW AG Brennstoffzellensysteme werden in unterschiedlichen Gebäudetypen untersucht - in Ein- und Mehrfamilienhäusern ebenso wie in Altbauten und Passivhäusern. Neben der Hausenergieversorgung erprobt EnBW die Brennstoffzellentechnologie derzeit auch in den Marktsegmenten dezentrale Strom- und Wärmeerzeugung in größeren Gebäuden, kommunalen Einrichtungen und Produktionsanlagen. EPH Electronic GmbH Hochwertige Antriebstechnik von der Einzelkomponente bis zur kundenspezifischen Komplettlösung. Seit der Gründung in Jahr 1987 entwickeln wir unsere Lösungen ständig weiter – immer auf dem neuesten Stand der Technik und immer nah an Kundenwünschen. Mit der Arbeit in Entwicklung und Forschung lässt EPH seine Kunden vom kontinuierlichen Fortschritt der Technik profitieren. Unterstützt durch ein hoch motiviertes Team entwickeln qualifizierte Ingenieure ständig neue, innovative und vor allem ökonomisch wertvolle Lösungen. ErgoPack Deutschland GmbH Wir sind Erfinder und Hersteller des weltweit ersten und patentierten "Ergonomischen Paletten- Umreifungsgerätes". Um Produkte auf Paletten zu sichern wird üblicherweise ein Kunststoffband um Produkt und Palette geführt, gespannt und verschweißt. Mit dem ErgoPack- Umreifungsgerät kann das Umreifungsband, ohne sich zu bücken und ohne um die Palette laufen zu müssen, bequem von einer Seite im Stehen um die Palette geführt werden. Das ErgoPack Paletten- Umreifungsgerät ist weltweit das einzige halbautomatische, mobile Umreifungsgerät, welches das Umreifungsband nicht nur unter der Palette hindurch befördert, sondern auch auf der gegenüberliegenden Palettenseite wieder nach oben und über der Palette zurück zum Bediener führt. Dies wurde durch die patentierte "Kettenl-Lanze" und den patentierten Umlenkmechanismus ermöglicht. ESCUBE GmbH & Co. KG Die ESCUBE GmbH entwickelt Sensoren für die Bereiche: - Kohlenstoffmonoxid



- Wasserstoff - Sauerstoff - Kohlenstoffdioxid - Massen- und Volumenstrom EvoBus GmbH Die EvoBus GmbH bietet Ihren Kunden Stadt- und Reisebusse mit verschiedenen Antrieben an. Darunter ist auch ein Pilotprojekt CUTE, das Busse mit Brennstoffzellen vorsieht. ExtraEnergy For the future we have to reduce enormously the CO2 emissions, if we not want to live under water. Statistically our main movements are less than 10 km all over the world. Therefore LEVs can be an alternative solution for individual traffic, especially for China and India. Freudenberg Fuel Cells Component Technology KG Es werden folgende Produkte entwickelt: - Stackdichtungen - Diffusionsschicht - Befeuchter - Filter FuMA-Tech GmbH Innovative Membrantechnologie: Der Name FuMA-Tech steht für „funktionelle Membranen und Anlagentechnologie“. In den beiden deutschen Standorten St. Ingbert (Saarland) und Vaihingen an der Enz (Baden-Württemberg) widmen wir uns als Membranhersteller und Anlagenbauer der Brennstoffzellentechnologie und der Membrantechnologie zur Wasseraufbereitung und zur Behandlung von Prozesslösungen. FutureE FutureE Fuel Cell Solutions ist ein junges Start-Up Unternehmen im Großraum Stuttgart. Wir entwickeln, fertigen und vermarkten PEM-basierte Brennstoffzellensysteme für Anwendungen in den Leistungsbereichen 0,5 – 20 kW. Hiermit können wir eine Vielzahl möglicher Anwendungen adressieren: Notstromversorgungen, Insellösungen, Antriebe für Boote, leichte Elektrofahrzeuge, Flurförderfahrzeuge und Flughafenvorfeldfahrzeuge. Unsere Lösungen sind kundenorientiert und technologiebasiert. Unsere Produkte bieten ein ausgewogenes Preis-Leistungsverhältnis bei hoher Lebensdauer und Zuverlässigkeit. Wir bringen Brennstoffzellen in den Markt. Unsere Vision: “Energy to Power the Future” Gustav Wahler GmbH u. Co. KG 4 Ausgerichtet auf die Kernbereiche Temperatur- und Abgasmanagement sind folgende Produkte in dem Sortiment: - Konventionelle Thermostate - Elektrisch beheizte Thermostate (Kennfeldthermostate) - Elektrische Thermostate, die noch in der Entwicklungsphase sind - AGR-Ventile, pneumatisch und elektrisch - Drossel-Klappen, pneumatisch und elektrisch - Bypassklappen, pneumatisch - AGR-Klappen - AGR-Drehventile Das ist auch der Fall im Bereich der Brennstoffzelle. Um die Brennstoffzelle immer im richtigen Temperaturbereich zu halten, wird eine Temperaturregelung benötigt, die mit Thermostaten realisiert wird. Harro Höfliger Verpackungsmaschinen GmbH Unser Anlagenbau liefert maßgeschneiderte Systemlösungen für Folienverpackung und –bearbeitung sowie –stapeln und –wickeln - Sondermontage mit Schwerpunkt Folienbearbeitung (Siegeln, Formen,



Schneiden), - Steril-Montage, - Pulverabfüllung in Kleinstmengen von 0,5 mg - 10 g, - Sonder-Kartonverpackungen, z. B. Wallets, - Hartgelatinekapsel-Füll- und Verschließmaschinen, - Pulverdosierung, - Integrierte Gewichtskontrolle, - Bediener- oder Produktschutz (Isolatoren). J. Eberspächer GmbH & Co. KG Die Firma J Eberspächer bietet ihren Kunden Lösungen in den Bereichen - Wasserheizung - Luftheizung - Zuheizer - Bedienelemente - Abgasanlagen im Bereich Nutzfahrzeuge und PKW Im Bereich der Brennstoffzelle entwickelt die Firma Eberspächer an einem Reformer (CPOX) und einem Restgasbrenner für eine SOFC-APU, die für den Einsatz für die Bordstromversorgung gedacht sind. Brennstoffe sollen Benzin und Diesel sein. KACO Gerätetechnik GmbH Wir forschen, entwickeln und produzieren ausschließlich an unseren Standorten in Neckarsulm, Erlenbach sowie Kassel und bieten Ihnen echte deutsche Wertarbeit. Diese Philosophie leben wir in den Bereichen Photovoltaik (netzgekoppelte Systeme), Industrie- und Bahntechnik (batteriegekoppelte Systeme) erfolgreich. Kunden wie Siemens, Alstom, Bombardier und viele andere Unternehmen setzen im Bereich der Industrie- und Schienenfahrzeugtechnik bereits seit Jahren auf die technische Kompetenz der KACO Gerätetechnik GmbH. Weltweit sind über 11.000 batteriegekoppelte KACO Stromversorgungen auf Schienenfahrzeugen im Einsatz. LEONI Bordnetz-Systeme GmbH Für die Automobilindustrie bietet die LEONI AG nahezu alle Kabel, die zur internen Verkabelung benötigt werden und entwickelt und produziert auch konfektionierte Leitungssätze und Einzelkomponenten sowie komplette, einbaufertige Bordnetz-Systeme. Neben Produkten für die Automobilindustrie umfasst das LEONI Leistungsspektrum folgende Produkte: - Spezialkabel nach Kundenspezifikation - montagefertige Kabelsysteme - verkabelte Module - Datenleitungen und Netzwerk-Komponenten - isolierte Starkstromleitungen - Steuerleitungen - Koaxial- und Instrumentenkabel - Netzanschlussleitungen - Kupferdrähte und -litzen - Strahlenvernetzung von Kabeln und Rohren Auch für Brennstoffzellen und die dazugehörige Elektronik werden von der LEONI AG kundenspezifische Leitungssätze angeboten. Linde AG, Linde Gas Division Als weltweit größter Hersteller von Wasserstoffanlagen beherrscht ‚The Linde Group’ die gesamte Wasserstoff-Wertschöpfungskette – von der Erzeugung bis zur Betankungstechnik. Das Unternehmen treibt die Weiterentwicklung der Wasserstofftechnologie seit Jahren gezielt voran und konzentriert sich dabei vor allem auf den Aufbau einer Infrastruktur für den automobilen Bereich. The Linde Group ist der vorherrschende Ausrüster von Wasserstoff-Tankstellen weltweit und an allen wesentlichen internationalen Infrastruktur-Projekten beteiligt.



MAHLE GmbH Es werden auch folgende Produktlinien angeboten: - Kolbensysteme - Zylinderkomponenten - Ventiltriebsysteme - Luftmanagementsysteme - Flüssigkeitsmanagementsysteme Mahle ist hauptsächlich bekannt durch die Produktion jeglicher Art von Anbauteilen von Verbrennungsmotoren und Luftansaugsystemen. Mahle hat sich in verschiedenen Projekten mit Brennstoffzellenfahrzeugen im Bereich der Luftfilterung eingebracht. Mahler AGS GmbH Das Mahler IGS Lieferprogramm umfasst Anlagen zur nicht-kryogenen Gaserzeugung sowie Systeme in der Umwelttechnik im Leistungsbereich von wenigen Nm3/h bis zu einigen tausend Nm3/h mit verfahrenstechnischen Schwerpunkten auf den Gebieten Adsorption, Verbrennung und katalytische Verfahren: Mahler IGS GmbH besitzt das Know-how und die Erfahrung, um interessante Verfahrenslösungen entsprechend der Kundenanforderungen, sowohl unter Berücksichtigung von technischen als auch von wirtschaftlichen Gesichtspunkten, anzubieten. Die Mahler AGS GmbH hat sich auf die Entwicklung und Herstellung von Wasserstoffherstellungsanlagen, Sauerstoffanlagen, Stickstoffanlagen, HN-Gas-Erzeugung, EXO-Gas-Erzeugung, ENDo-Gas-Erzeugung und NH3- Spalter spezialisiert. MANN+HUMMEL GMBH Es werden Produkte wie: - Luftfiltersysteme - Ansaugsysteme - Flüssigkeitsfiltersysteme - Kurbelwellenentlüftung - Innenraumfilter - Flüssigkeitsbehälter - Kraftstoffverteiler - Zylinderkopfhauben angeboten. Modine Europe GmbH Im Bereich Automotive, Off-Highway, Nutzfahrzeuge, Gebäudetechnik sowie Brennstoffzelle werden folgende Produkte angeboten: - Kühlung jeglicher Bauteile - Thermomanagement für Passagiere - Wärmetauscher Über Modine: Die Modine Manufacturing Company ist seit über 90 Jahren ein auf dem Feld der Wärmeübertragungs- und Wärmespeichertechnologie weltweit führendes, unabhängiges Unternehmen. Wir konzipieren, konstruieren, erproben und fertigen Produkte im Bereich der Wärmeübertragung für ein breites Anwendungsspektrum und unterschiedlichste Märkte. Wir sind praktisch überall auf der Welt mit unseren Produkten präsent. Modine Produkte sind bekannt für ihre Verlässlichkeit. Jedes Produkt, das unseren Namen trägt, prüfen wir zunächst in unseren Forschungs- und Testlabors. Um den Anspruch zu genügen, stehen uns auf drei Kontinenten mehrere technische Zentren und Windkanäle zur Verfügung. Moeller Schwachstromgeräte Bei ‚Moeller Schwachstromgeräte’ werden folgende Leistungen angeboten: - Konstruktion - Planung - individuelle Produktentwicklung - Sondertechnik - Verfahrenstechnik - Feinwerktechnik



- Fertigung Für ein Brennstoffzellenfahrzeug wurde eine Batterie entwickelt. Morton Dichtungstechnologie, Farben, Klebstoff, Klebstoffe & Dichtungsmassen, Kunststoffwaren, Lacke MS2 Engineering und Anlagenbau Kernkompetenzen: - Beratung und Dienstleistungen auf dem Gebiet der Brennstoffzellentechnologie (mehr als 10 Jahre Erfahrung mit PEM -Brennstoffzellensystemen), - Prüfanlagenbau für alle Arten von Brennstoffzellen und Brennstoffzellensysteme, - Prüfanlagenbau für Komponenten für die Wasserstoffinfrastruktur MTI IndustrieGase AG Von 1996 bis heute hat sich die MTI AG zum regionalen Kompetenzträger für Technische Gase entwickelt. Die MTI AG ist ein unabhängiges, familiengeführtes Unternehmen. Gewachsene Kompetenz kombiniert mit menschlichen Werten. MTI - das steht für Medizinische, Technische und Industriegase. Und ebenso für menschlich, tatkräftig und innovativ. Das Unternehmen wurde 1996 in Neu-Ulm gegründet und hat sich zwischenzeitlich als Gaslieferant mit diversen Vertriebsstellen im süddeutschen Raum als kleiner aber feiner Lieferant unter den Großen der Branche etabliert. MTI vertreibt Luftgase wie Sauerstoff, Stickstoff und Argon, die aus der Luftzerlegungsanlage unseres Partners, der Westfalen AG gewonnen werden, sowie Wasserstoff, Acetylen, CO2, Schweißschutzgase, Edelgase, Prüfgase, hochreine Gase und Technische Gase werden als „unsichtbare Helfer“ in nahezu allen Bereichen der Industrie und des Gewerbes sowie Wissenschaft, Forschung und Medizin eingesetzt. Sie erfüllen wichtige Aufgaben beim Schweißen und Schneiden in der Metallbe- und -verarbeitung, in der Metallurgie und Chemie, in der Gummi- und Kunststoffproduktion, in der Bauwirtschaft, bei der Herstellung elektronischer Bauelemente, in der Lebensmittelverfahren- und Lebensmittelverpackungstechnik sowie im Umweltschutz. Zudem planen, projektieren und liefern wir Anlagen zur zentralen Versorgung mit Gasen in jeder Lieferform, flüssig und gasförmig. Kundennähe, Glaubwürdigkeit und Verlässlichkeit ist unser Anspruch, jeden Tag um die beste Lösung zu ringen. Für unsere Kunden. Für unsere Aktionäre. Für unsere Mitarbeiter. Aus Verantwortung. Es ist unser Anspruch, ein in jeder Hinsicht vorbildliches Unternehmen zu sein. MVV Energie AG Neben den Kerngeschäften mit - Wasser - Strom - Gas - Wärme ist die MVV Energie AG auch im Bereich von umweltfreundlichen Energiequellen aktiv. Eines der Tätigkeitsfelder ist die Brennstoffzelle. Die MVV Energie Gruppe verfolgt als Gründungsmitglied der Initiative Brennstoffzelle (www.ibz-info.de) das Ziel, die technologische Weiterentwicklung und die Markteinführung von Brennstoffzellensystemen zu begleiten und voranzutreiben. NF Neuberger GmbH Innovative Technologie weltweit. Nach diesem Leitsatz entwickelt, produziert und vermarktet KNF Neuberger: - Membranpumpen - Systeme für Luft, Gase, Dämpfe und Flüssigkeiten Ob für neutrale oder aggressive Medien, im Produktprogramm von KNF Neuberger findet sich die richtige Pumpe. NuCellSys GmbH NuCellSys entwickelt die Brennstoffzellen-Systeme der nächsten Generation für Fahrzeuganwendungen. NuCellSys entwickelt die notwendigen Funktions- und Peripherie- Komponenten sowie die Steuerung zur Versorgung der Brennstoffzellen-Stacks mit



Wasserstoff und Sauerstoff und konfiguriert daraus betriebssichere Gesamtsysteme für den Einsatz in unterschiedlichen Fahrzeugplattformen. Das von NuCellSys entwickelte Produkt HY-80 ist weltweit das erste und einzige Brennstoffzellen-System, das einen kompletten automobilen Entwicklungszyklus durchlaufen hat. Es erzeugt in einem Bereich von 250 bis 450 Volt kontinuierlich bis zu 68 Kilowatt an ungeregeltem Gleichstrom. Es hat ein Gesamtvolumen von etwa 220 Litern und wiegt etwa 220 Kilogramm. Das System ist hoch dynamisch. In weniger als einer Sekunde werden 90 Prozent der Leistung zur Verfügung gestellt. Odenwald-Chemie GmbH Im Bereich der Dichtungen werden Produkte angeboten, die in folgenden Einsatzgebieten eingesetzt werden: - Elastische Fugenabdichtungen - Schwingungsdämmung - Luftschalldämpfung - Körperschalldämpfung - Wärmeisolierung - Abdichten gegen Wasser - Abdichten gegen Luft Die Odenwald-Chemie GmbH bietet Lösungen auch im Bereich Abdichtung von Klimaleitungen. Darüber hinaus ist das Unternehmen auch ein Lieferant für Brennstoffzellenhersteller. OKU Automatik Kurvengesteuerte Montageautomaten für die Montage von Kleinteilen, Zuführgeräten, Verpackungsmaschinen Otto Egelhof GmbH&Co.KG Serienproduktion von: - Thermostatischen Expansionsventilen für Autoklimaanlagen - Temperaturweggeber - Druckweggeber - Wegübertrager - Frostschutzregler - Frostschutzschalter Entwicklung von: - Regelorgane auf SMA-Basis - Regelorgane für Brennstoffzellenanwendungen P 21 GmbH Die P21 GmbH entwickelt, produziert und vermarktet qualitativ hochwertige Brennstoffzellensysteme im Leistungsbereich von 2 bis 20 Kilowatt sowie die dazugehörigen Komponenten. Mit seinen patentierten, wasserstoffbetriebenen PEM-Brennstoffzellen ist das Unternehmen der führende Lieferant für die unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV), insbesondere für Anwendungen in der Telekommunikation. Parcom Präzisionsarmaturen GmbH Instrumentation, Mess- und Regeltechnik "Parcom" Hohe Qualität und Zulassungen durch BP, British Gas, Det Norske Veritas, Lloyds und Statoil für die verschiedensten Verschraubungen, Ventile, Ventilblöcke, Filter Probenahmezylinder in Edelstahl und Sondermaterialien wie 6MO, Monel, Hastelloy oder Titan machen Parcom zum bevorzugten Lieferanten. Zum Programm gehören auch UHP-Verschraubungen, Faltenbalg- und Membranventile für Halbleiter und Vakuumtechnik, sowie Komponenten aus PFA/PTFE für Reinraumanwendungen und aggressive Medien. Proton Motor Fuel Cell GmbH Proton Motor entwickelt eigene Brennstoffzellen und kombiniert sie mit speziell ausgewählten und auf den Einsatzbereich abgestimmten Komponenten zu integrationsreifen Brennstoffzellen- und



Hybridsystemen. Diese Komplettlösungen aus einer Hand unterscheiden Proton Motor von reinen Systemintegratoren. Nur durch diesen integrierten Ansatz mit optimaler Bündelung von Know-how – vom Brennstoffzellenstack bis zur Hybrid-Komplettlösung – können wir unseren Kunden für jeden Einsatzbereich die wirtschaftlichste Lösung anbieten. QuinTech QuinTech ist der Europäische Vertrieb für ElectroChem, Inc., USA. Wir bieten Ihnen alles rund um die Brennstoffzelle inkl. kompetenter Beratung. Unsere Produktpalette umfasst: Alle Komponenten (MEAs, Elektroden, Katalysatoren, Gasdiffusionslagen, Membrane, ...), Brennstoffzellen, Stacks, komplette Brennstoffzellentestsysteme, Befeuchter. Auf Kundenwünsche und kundenspezifische Anforderungen gehen wir gerne ein. REINZ-Dichtungs-GmbH Die REINZ-Dichtungs GmbH macht Produkte im Bereich: - Dichtungs-, Abschirm- und Ventilhaubensysteme für die Automobilindustrie - Original VICTOR REINZ Service Parts für den freien Ersatzteilmarkt - Dichtungsmaterialien und Spezialdichtungen für industrielle Anwendungen - Komponenten für Brennstoffzellen o Serienreife Nieder- und Hochtemperaturbrennstoffzellen o Bipolarplatten aus Metall oder Komposite-Werkstoffen o Endplatten o Dichtungen Rietschle Thomas GmbH Die Rietschle Produktlinie umfasst folgende Produkte: - Vakuumpumpen - Kompressoren - Druck- / Vakuumpumpen - Leichtmetallgussgehäuse Da ein sehr wichtiger Bestandteil der Brennstoffzelle der Sauerstoff ist, muss dieser der Zelle für die Reaktion auch zugeführt werden. Um zusätzlich eine Zerstörung der Zelle zu Vermeiden, indem auf beiden Seiten der Membran das gleiche Druckniveau anliegt, wird die Luft durch einen Kompressor unter Druck gesetzt" S.M.A. Metalltechnik GmbH & Co. KG Die S.M.A. Metalltechnik GmbH & Co. KG wurde 1990 als Schick, Müller Automobilkomponenten GmbH in Backnang gegründet. Seitdem ist das Unternehmen nicht nur in Deutschland erfolgreich, sondern auch in Südafrika. Ca. 350 Mitarbeiter arbeiten an beiden Standorten. Seit Gründung ist das Unternehmen stetig gewachsen. Sichtbarstes Kennzeichen für den Erfolg ist neben zahlreichen Produktinnovationen auch der Neubau für Produktion und Verwaltung, der Anfang 2003 bezogen wurde. Bekannt ist S.M.A. vor allen Dingen durch seine Zusammenarbeit mit führenden Automobilkonzernen. Seit 2001 ist die S.M.A. eine Tochter der INDUS Holding AG Schober GmbH Werkzeug- und Maschinenbau Rotative Stanzwerkzeuge Rotations-Schneid-, Rill- und -Perforierwerkzeuge, Ultraschall-Siegel- und -Schweißwerkzeuge, Laser-Schneid- und Perforiersysteme, Hologramm-Heißsiegel- und Heißfolienprägeaggregate, Hochgenauigkeits-Einbauaggregate Sebastian Wider - Engineering Services Bei Sebastian Wider - Engineering Services (SWES) arbeiten wir heute an den elektrischen Antrieben für morgen. Wir sind davon überzeugt, dass viele Fahrzeuganwendungen, die heute vom Verbrennungsmotor abhängig sind, in naher Zukunft sauber und emissionsfrei, elektrisch betrieben werden können. Unbelastete Luft zu atmen und sauberes Wasser zu trinken, sind die Treiber dieser Entwicklung. SWES konzentriert sich daher auf neue, individuelle Mobilitätskonzepte in Städten und saubere Bootstechnologie für empfindliche Wasser- / Ökosysteme. Unser Ziel ist es, Technologien zu entwickeln, die den heutigen Stand der Technologie



übertreffen und zusätzliche Vorteile für Kunden und Anwender bieten. ‘Your desire is clean transportation? SWES is your partner.’ SMART Electronic Development GmbH SMART Development Electronic GmbH ist ein führender Hersteller von Mess-, Überwachungs- und Steuerungssystemen für elektrische Energiesysteme (Brennstoffzellen, Batterien) TechConsult Beratender Ingenieur vornehmlich auf dem Sektor Produktionstechnologie und Qualitätssicherung TechnoStart GmbH Venture Capital - TechnoStart has not only offered strategic, financial and management support at the seed stage, but also assisted companies to steer their course through the full venture cycle. Nevertheless, TechnoStart clearly focuses its first investments on early stage investments, contributing only in a few cases to later rounds outside its own portfolio and in up to three rounds of finance within its own portfolio. Depending on their individual legal structure, TechnoStart serves as general partner and manager or as investment adviser for funds. All executives and staff are employed by this company. Thieme GmbH & Co. KG Siebdruckanlagen Trelleborg Fluid Solutions Germany GmbH Programm an technisch hochwertigen Industrie-Kautschukprodukten. - Industrie- und Chemieschläuche - Produkte für den Maschinenbau - Produkte für den Kfz-Bereich - Verbundwerkstoffe - Schutzprodukte - Produkte für Energie und Verfahrenstechnik - Produkte für den Bausektor - Reifen für Industrie, Forst- und Landwirtschaft Es werden Kunststoffschläuche gefertigt, die zur Kühlung in Brennstoffzellenfahrzeugen eingesetzt werden. Trelleborg Sealing Solutions Germany GmbH Trelleborg Sealing Solutions ist einer der weltweit führenden Entwickler, Hersteller und Lieferanten von Präzisionsdichtungen. Mit 27 Produktionswerken und über 49 Marketinggesellschaften auf der ganzen Welt unterstützt dieser Geschäftsbereich Kunden in der Luft- und Raumfahrtindustrie, der allgemeinen Industrie und der Automobilindustrie. Zum Sortiment gehören einige langjährig etablierte Marken wie Dowty, Forsheda, Palmor Chenard, Shamban, Skega und Stefa sowie eine Vielzahl firmeneigener Produkte und Werkstoffe wie Turcon, Zurcon, Orkol, Isolast, Stepseal, und Wills Rings.In Stuttgart befindet sich der Sitz von Trelleborg Sealing Solutions German, der größten nationalen Marketinggesellschaft des Geschäftsbereichs. Hier beschäftigt das Unternehmen heute mehr als 470 Mitarbeiter. Branchenschwerpunkte sind die Automobilzulieferindustrie, Luft- und Raumfahrtechnik, Maschinenbau, Stationärhydraulik, Mobilhydraulik, Antriebs- und Elektrotechnik, Chemische Industrie, Prozesstechnik, Food + Pharma, Semikonduktoren/Chiphersteller, Öl und Gas, Sanitär und Heizung sowie Medizintechnik. Die Kenntnisse aus diesen Bereichen stellen eine fundierte Basis dar, um effiziente und sichere Dichtlösungen für die spezifischen Anwendungen in Brennstoffzellensystemen zu entwickeln. Trelleborg Sealing Solutions bietet Dichtungen für alle Bereiche in der Peripherie der Brennstoffzelle, beispielsweise Wellendichtringe für extrem hohe Drehzahlen im Luftmodul oder statische und dynamische Dichtungen im Tanksystem. TTI GmbH - TGU VISIMBEL VISIMBEL bietet Simulationsdienstleistungen auf dem Gebiet der Brennstoffzellen; von der Zellebene bis zum kompletten System. Wir bieten unseren Kunden anwendungsorientierte



Beratungs- und Entwicklungsdienstleistungen im Bereich der Verfahrens-, Strömungs- und Energietechnik. Schwerpunkte sind die Anwendung rechnergestützter Strömungs- und Systemmodellierung sowie Beratungsdienstleistungen. Ob Ihr Fokus auf der Optimierung Ihrer Gasversorgung oder auf der Abschätzung und Planung zu erstellender Systeme liegt – VISIMBEL ist der richtige Ansprechpartner. TÜV SÜD Akademie GmbH Tätigkeit: Die TÜV SÜD Akademie GmbH ist ein Full-Service-Personaldienstleister für Industrie, Handwerk, Gewerbe und Privatpersonen. Seit 1993 nach DIN EN ISO 9001 zertifiziert, schult sie jährlich in über 5.000 Veranstaltungen ca. 60.000 Teilnehmer. Über 400 offene Lehrgänge bieten anerkannte Abschlüsse und Zertifikate. Schwerpunkte: Qualitäts-, Umwelt-Arbeitsschutzmanagement, OE und PE. TÜV SÜD Automotive GmbH Im Bereich alternativer Antriebe greift die TÜV SÜD Automotive auf eine über 20-jährige Erfahrung beim Einsatz von Wasserstoff in Kraftfahrzeugen und mobilen Anwendungen zurück und verfügt über weit reichendes Know-how beim Betrieb, Um- und Neubau von H2-Prüfständen. Dank seiner anerkannten Kompetenz genießt die TÜV SÜD Automotive das Vertrauen einschlägiger Behörden. Deshalb sind wir auch auf dem Gebiet alternativer Antriebe aktiv an der Entwicklung sicherheitstechnischer Vorschriften in nationalen und internationalen Gremien wie der EU, der UN und der ISO beteiligt und damit stets auf dem neuesten Kenntnisstand. U. I. Lapp GmbH Lapp Kabel ist weltweit einer der führenden Anbieter von Kabeln, Leitungen und Kabelzubehör. 1957 entwickelte Firmengründer Oskar Lapp mit ÖLFLEX die erste industriell gefertigte Steuerleitung der Welt. Heute stehen Kabel und Leitungen für unterschiedliche Branchen und Märkte zur Verfügung: Maschinen- und Anlagenbau, Kfz-Industrie, MSR-Technik, Elektro- und Installationstechnik, EDV u.v.m. Die Herstellung der Lapp Kabel Produkte erfolgt hauptsächlich in eigenen Fertigungswerken der Lapp-Gruppe. So stehen derzeit mehr als 40.000 verschiedene Standardartikel ab Lager bereit. Für kundenbezogene Lösungen werden Spezial-Kabel sowie – Leitungen entwickelt und produziert. udomi - competence in fuel cell systems Leistungsspektrum: - Integration und Vertrieb von Brennstoffzellensystemen und Komponenten - Vertrieb von Brennstoffzellen für Demonstration und Lehre. Ulmer Brennstoffzellen-Manufaktur Die Ulmer Brennstoffzellentechnologie Manufaktur GmbH bietet Ihren Kunden Produkte wie: - PEM-Brennstoffzellen - Brennstoffzellensysteme - Stacks in Leistungsklassen von 1 W bis 20 kW - Plug and Play Systeme - Test- und Demonstrationssysteme Die Kernkompetenz der UBzM liegt in der Fertigung von PEM Brennstoffzellenstacks und - Systemen. Valeo Klimasysteme GmbH Weltweit werden an den 22 Produktionsstandorten der Valeo Klimasysteme in 14 Ländern folgende Produkte gefertigt: - HVAC Systeme - Wärmetauscher - Bediengeräte - Kompressoren Valeo Klimasysteme hat für Projekte die Kühlung der Brennstoffzelle und der HV Batterie ausgelegt. Da Brennstoffzellen nicht so warm werden wie Verbrennungsmotoren, ist der Temperaturunterschied zur Umgebung zu gering, um die Brennstoffzelle über eine herkömmliche PKW-Wasserkühlung auf einer für den Wirkungsgrad günstigen Betriebstemperatur zu halten.



Valeo ist eine unabhängige Unternehmensgruppe, die sich auf die Entwicklung, Fertigung und den Vertrieb von Komponenten, integrierten Systemen und Modulen für Pkws und Nutzfahrzeuge spezialisiert hat. Valeo bedient sowohl die Erstausrüstung als auch den Nachrüstungsmarkt. Mit einem Umsatz von 10 Mrd. € in 2006 gehört Valeo zu den Top-Automobilzulieferern weltweit. Valeo ist ein global agierendes Unternehmen mit 69.800 Mitarbeitern an 129 Produktionsstätten, mit 68 F&E-Zentren und 9 Verteilerzentren für den Ersatzteilmarkt in insgesamt 29 Ländern. Zu den Kunden im Erstausrüstungsmarkt gehören alle weltweit namhaften Automobilhersteller in Europa, Nordamerika, Südamerika und Asien. Im Ersatzteilmarkt bedient Valeo Händler und Service-Zentren in mehr als 100 Ländern weltweit. Wasserelektrolyse Hydrotechnik GmbH Die Wasserelektrolyse Hydrotechnik GmbH stellt Wasserelektrolyseanlagen her, mit denen Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasser gewonnen werden kann. WS Reformer GmbH WS Reformer GmbH ist ein mittelständisches, unabhängiges Unternehmen mit Sitz in Renningen, Deutschland. Gegenstand des Unternehmens ist die Entwicklung, Fertigung und der Vertrieb von Anlagen zur dezentralen Erzeugung von Wasserstoff aus dem Primärenergieträger Erdgas. Wesentliches Merkmal ist dabei das FLOX -Verbrennungsverfahren, entdeckt, patentiert und weiterentwickelt von der WS-Wärmeprozesstechnik. Die Einsatzgebiete der FLOX -Dampfreformer sind Vor-Ort-Erzeugung von Wasserstoff als Industriegas, Bereitstellung von Wasserstoff als Kraftstoff an Tankstellen, die dezentrale Stromerzeugung mit Brennstoffzellen und Brennstoffzellenhausheizungen. Zebotec GmbH Als junges Unternehmen mit Sitz in Konstanz sind wir im Bereich Brennstoffzellen, Wasserstofftechnologie und Solarenergie tätig. Unsere Philosophie ist die "Energieerzeugung ohne Emissionen". Zu unseren Produkten gehören unter anderem Brennstoffzellen-Demonstrationsanlagen für Hochschulen, Gewerbeschulen und Weiterbildungszentren. Wir entwickeln auch Brennstoffzellenantriebe für Boote und Leichtfahrzeuge. In Zusammenarbeit mit plugpower, Accagen und Xantrex bieten wir auch Brennstoffzellen-Notstrom-Lösungen, Elektrolyseure und Photovoltaik-Wechselrichter an. Zentro-Elektrik GmbH KG Tätigkeit "Die Zentro-Elektrik GmbH KG ist ein Entwicklungspartner und Hersteller von elektronisch geregelten Stromversorgungen. Spezialisiert auf Leistungselektronik. Folgende Produktgruppen werden angeboten: - Geräte für Labor und Prüffeld - AC/DC Einbaunetzgeräte - DC/DC Wandler - AC/DC und DC/DC Systeme Im Produktbereich ‚Geräte für Labor und Prüfstand’ unter anderem Laborstromversorgungen, DC Lasten und Invertern. Die Produkte sind speziell für den Einsatz in Forschung, Entwicklung, Qualitätswesen und automatischen Testsystemen konzipiert. Interessante Neuheiten enthält auch der Produktbereich ‚AC/DC Einbaustromversorgungen und -Systeme’ für Anwendungen in den Industriebereichen Automatisierungstechnik, Automotive, Energieversorgung, Bahn sowie Maschinen- und Anlagenbau. AC/DC- und DC/DC-Stromversorgungssysteme sind speziell konzipiert für die vielfältigen Bereiche des DC USV Betriebs und des redundanten Betriebs. Die große Palette der DC/DC-Wandler und Gesamtsysteme insbesondere auch der DC/DC-Module, für nahezu jedes Einsatzgebiet geeignet, stellt ein vielfältiges und aktuelles Programm dar.



16.3. Forschungseinrichtungen

Department of Organic Chemistry III, Universität Ulm Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Inst. f. Techn. Thermodynamik Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Inst. f. Fahrzeugkonzepte Elektro-Ausbildungszentrum Aalen Forschungszentrum Jülich GmbH Forschungszentrum Karlsruhe, HyTec Group Fraunhofer Gesellschaft ISE, Institut Solare Energiesysteme Fraunhofer Institut Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik

Fraunhofer Institut Systemtechnik und Innovationsforschung

Fraunhofer Institut für Chemische Technologie

Fraunhofer Institut für physikalische Messtechnik

Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung

Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme

GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH Großforschungseinrichtungen Deutschland Hochschule Esslingen (IBZ)

Hochschule Offenburg IFB - Institut für Flugzeugbau, Uni Stuttgart

Institut für Chemische Verfahrenstechnik

Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung Institut für Kunststofftechnik Institut für Oberflächenchemie und Katalyse, Universität Ulm

Institut für Physikalische Chemie, Universität Stuttgart

Institut für Raumfahrtsysteme Institut für Textil- und Verfahrenstechnik

Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik, Universität Karlsruhe

LBP Universität Stuttgart, Abt. Ganzheitliche Bilanzierung

Lehrstuhl für Verkehrsplanung und Verkehrsleittechnik, Universität Stuttgart

Max-Planck-Institut für Festkörperforschung Weiterbildungszentrum Brennstoffzelle Ulm e. V. (WBzU)

ZSW - Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung



16.4. Forschungseinrichtungen und ihre Tätigkeiten

Department of Organic Chemistry III, Universität Ulm Nanomaterialien Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Stuttgart Das Institut für Technische Thermodynamik arbeitet auf dem Gebiet der Hochtemperatur-Brennstoffzelle als auch Niedertemperatur-Brennstoffzelle. Schwerpunkte sind die Herstellung der elektrochemisch aktiven Schichten mittels Plasma- und Trockensprühverfahren. Weitere Schwerpunkte sind In- und Ex Situ-Charakterisierungsmethoden (segmentierte Messungen, Impedanzspektroskopie, REM, EDX, Oberflächenanalysen, zahlreiche Teststände), Simulation und Systemtechnik. Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Stuttgart Das Institur für Fahrzteugkonzepte beschäftigt sich unter anderem mit der Entwicklung neuer Antriebskonzepte, darunter auch Brennstoffzellenantriebe. Es wurde erfolgreich ein Elektrofahrzeug Hotzenblitz auf PEFC umgerüstet. Es wird ausschließlich auf dem Gebiet der PEFC gearbeitet. Schwerpunkt bildet hierbei die Erstellung von alltagstauglichen, zertifizierten Systemen auf Großserientechnologiebasis. Elektro-Ausbildungszentrum Aalen Das Elektro-Ausbildungs-Zentrum Aalen e.V.(EAZ) befasst sich seit mehreren Jahren mit dem Thema Brennstoffzellen in stationären und mobilen Anwendungen. Ziel ist, eine auf die Praxis zugeschnittene Ausbildungskonzeption zu entwickeln. Forschungszentrum Jülich GmbH Das Forschungszentrum Jülich beschäftigt sich mit Energiethemen allgemein. Im Bereich Brennstoffzelle beschäftigt es sich mit SOFC- und PEMFC-Systemen, Komponenten und Simulation, Elektrolyse, Reformer Forschungszentrum Karlsruhe, HyTec Group Die HyTec-Group des FZK ist ein Zusammenschluss von 6 Forschungsinstituten. Es werden Themen wie Speichertechnologien, Reformertechnologien, Kleinstsysteme, Sicherheitsfragen, und Katalysatoren bearbeitet. Fraunhofer Gesellschaft ISE, Institut Solare Energiesysteme, Freiburg Das Institut befasst sich mit der Entwicklung und Simulation von Systemen im kleinen Leistungsbereich. Daneben stellt die Entwicklung von Reformertechnologien für flüssige Kohlen-Wasserstoffe ein Hauptarbeitsschwerpunkt. Zusätzlich gibt es eine kleine Aktivität auf dem Gebiet von chemischen Speichern. Fraunhofer Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik, Stuttgart Das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB erarbeitet für die Wirtschaft und öffentliche Auftraggeber Problemlösungen in den Bereichen Gesundheit, Umwelt und Technik. Zu unseren Kompetenzen zählen Grenzflächentechnik, Membrane … Fraunhofer Institut für Systemtechnik und Innovationsforschung, Karlsruhe Das ISI ist nationaler und internationaler Berater für den Bereich Wasserstoff und Brennstoffzellentechnologie. Hierzu hat es zahlreiche Studien erstellt. Insbesondere ist das ISI Berater



des NOW

Fraunhofer Institut für Chemische Technologie, Berghausen-Pfinztal Batterien, Brennstoffzellen und elektrochemische Sensoren stellen die thematischen Schwerpunkte des Produktbereichs Angewandte Elektrochemie am ICT dar. Ein Schwerpunkt in der Brennstoffzellentechnologie ist die Entwicklung von Direkt-Ethanol-Systemen zusammen mit weiteren Fraunhofer Instituten Fraunhofer Institut für physikalische Messtechnik Das Fraunhofer IPM betreibt Forschung und Entwicklung im Bereich der optischen Sensor- und Belichtungssysteme sowie der Dünnschichttechnologie. Für industrielle Anwendungen fertigt es Komponenten und Bauteile, sowie Prototypen und einsatzbereite Systeme Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung, Stuttgart Organisatorische und technologische Aufgabenstellungen aus dem Produktionsbereich von Industrieunternehmen bilden die Schwerpunkte der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung, IPA.

Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme Im Marktbereich Brennstoffzellen-Anlagen und Wasserstofferzeugung bieten wir Lösungen an, durch Elektrolyse von Wasser. Der ökologische Kreislauf kann dabei durch den Einsatz regenerativer Energien wie Wind, Wasser und Sonne zur Stromerzeugung geschlossen werden GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH Wasserstoffspeichermaterialien, Membrane für PEFC und DMFC GroßForschungseinrichtungen Deutschland Hochschule Esslingen (IBZ) Die Aktivitäten an der Hochschule Esslingen gliedern sich in zwei Bereiche. Der anwendungsorientierte Bereich wird durch das Institut für Brennstoffzellen, IBZ, abgedeckt. Das IBZ bearbeitet sowohl stationäre, als auch mobile Systeme. Der grundlagenorientierte Bereich wird durch Frau Professor Hiesgen geleitet. Hier werden insbesondere Untersuchungsmethoden zur ortsaufgelösten Ionenleitung von Polymermebranen entwickelt und durchgeführt. Hochschule Offenburg Die Hochschule Offenburg beschäftigt sich mit der Integration von Brennstoffzellensystemen. Sie hat unter anderem ein Rekordfahrzeug auf Wasserstoff- und Ethanolbasis entwickelt. IFB - Institut für Flugzeugbau, Uni Stuttgart Die Kompetenzen des Instituts für Flugzeugbau der Universität Stuttgart liegen primär im Leichtbau und in der Zulassung für die Luftfahrt. Mit dem "Hydrogenius" wird konsequent das Konzept eines umweltfreundlichen Flugzeugs umgesetzt. Institut für Chemische Verfahrenstechnik, Uni Stuttgart Das ICVT entwickelt und charakterisiert ionenleitende Membrane für PEFC, HT-PEFC und DMFC, arbeitet an Reformertechnologien für gasförmige und flüssige Kohlenwasserstoffe und betreibt Aktivitäten zur Simulation von Transportvorgängen in porösen Schichten. Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung Rationelle Energieanwendung, Systemanalyse



Institut für Kunststofftechnik, Stuttgart Kunstoffverarbeitung, Materialprüfung, Institut für Oberflächenchemie und Katalyse, Universität Ulm Mikroskopischer Ablauf von Oberflächenprozessen und katalytischen Reaktionen an massenselektierten Clustern und nanostrukturierten Oberflächen (Modellkatalysatoren) auf atomarer, molekularer Skala. Institut für Physikalische Chemie, Universität Stuttgart Das Institut für Physikalische Chemie beschäftigt sich mit folgenden grundlagenorientierten Themen: Degradationsuntersuchung des Elektrolyten mit Wasserstoffperoxid unter Beobachtung der Radikalbildung mit ESR, ortsaufgelöste Ionenleitung (siehe HS Esslingen) mit AFM, Untersuchung an Zeolithen, Platinclusterbildung Institut für Raumfahrtsysteme Brennstoffzellen für Raumfahrt Institut für Textil- und Verfahrenstechnik, Denkendorf Institut für Textil- und Verfahrenstechnik Denkendorf der Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Stuttgart. Wissenschaftliches Institut der Industriellen Gemeinschaftsforschung in Verbindung mit der Universität Stuttgart / Lehrstuhl für Textil Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik, Uni Stuttgart Wärmeübertrager, regenerative BZ Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik, Universität Karlsruhe Am Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik (IWE) der Universität Karlsruhe (TH) werden in Zusammenarbeit mit nationalen und internationalen Partnern neuartige Zellkonzepte, sowie Elektroden- und Elektrolytstrukturen für Hochtemperatur-Brennstoffzellen entwickelt und untersucht. Verschiedene Herstellverfahren und Charakterisierungsmethoden stehen hierzu zur Verfügung LBP Universität Stuttgart, Abt. Ganzheitliche Bilanzierung Die Abteilung Ganzheitliche Bilanzierung (GaBi - engl. Life Cycle Engineering, LCE) des Lehrstuhls für Bauphysik (LBP) wurde 1989 von Prof. Dr.-Ing. Peter Eyerer am Institut für Kunststoffprüfung und Kunststoffkunde (IKP) ins Leben gerufen. Lehrstuhl für Verkehrsplanung und Verkehrsleittechnik, Universität Stuttgart Verkehrsplanung, Strategien, Erhebungen Max-Planck-Institut für Festkörperforschung Ionenleiter PEFC, SOFC, Katalyse Weiterbildungszentrum Brennstoffzelle Ulm e. V. (WBzU) Kernaufgabe des Vereins ist die Durchführung zielgruppenorientierter Aus- und Weiterbildungsveranstaltungen im Brennstoffzellenbereich sowie die allgemeine Information der Öffentlichkeit über diese Technologie und deren Anwendungspotenziale.



ZSW - Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung Das Land Baden-Württemberg gründete 1988 zusammen mit Universitäten, Forschungseinrichtungen und Unternehmen das ZSW als gemeinnützige Stiftung des bürgerlichen Rechts. Das ZSW beschäftigt sich mit der Realisierung von PEFC-Systemen im Leistungsbereich >500W<100kW. Es gibt kleine Aktivitäten im Bereich Wasserstoffspeicherung, Feststoffspeicher, Materialsynthese. Neben den Brennstoffzellenaktivitäten gibt es einen großen Forschungsbereich Batterie und Hybridisierung

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Die Brennstoffzelle in der Region Stuttgart - Analyse und Ausbau … · 2013-04-12 · 4.2. Die...

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