Keramische Bauteile in der Brennstoffzellen-Technik
(Bio-Wasserstoff)

In der Brennstoffzellen-Technik sind keramische Bauteile aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit (Wasserstoffversprödung) von essentieller Bedeutung. Die auf Brennstoffzellen basierende Wasserstoffstrategie der Bundesregierung soll Deutschland als führende Triebkraft bei der modernen Wasserstofftechnologie etablieren. In naher Zukunft ist daher geplant rund 9 Milliarden Euro in einschlägige Forschungsprojekte zu investieren.

Keramische Bauteile Brennstoffzellen-Technik

Wasserstoff (H2) ist ein Element das sich als klimaneutraler Energieträger nutzen lässt. Der Schlüssel einer erfolgreichen Energiewende liegt im sogenannten ‚grünen‘ Wasserstoff, der ausschließlich aus regenerativen Energieträgern erzeugt wird. Das vorrangig verwendete Verfahren ist die Elektrolyse, bei der Wasser mit elektrischem Strom aus z. B. Windkraft- oder Solaranlagen in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten wird. Mit Hilfe von Brennstoffzellen wird der gespeicherte Wasserstoff mit dem Luftsauerstoff dann wieder in elektrische Energie und Wasser(dampf) als „Abfallprodukt“ umgewandelt. Für einen durchschnittlichen PKW wäre ein 5 bis 6 kg großer Treibstofftank ausreichend für eine Reichweite von 500 bis 600 km. Bei direktem Kontakt mit Wasserstoff kommen konventionelle Werkstoffe aber schnell an ihre materialspezifischen Grenzen: Ein Beispiel ist die Wasserstoffversprödung von Metallen – eine Art von Materialermüdung, die zur Rissbildung in anfälligen Materialien und damit vorzeitigem Versagen führt.

Keramische Bauteile Brennstoffzellen-Technik

Eine Lösung für höhere Langzeitstabilität und bessere Korrosionsbeständigkeit findet sich im keramischen Werkstoffportfolio der BCE Special Ceramics GmbH. Wir verfügen über langjährige Erfahrung in der Produktion kundenspezifischer Komponenten aus Hochleistungskeramiken. Bauteile der BCE-Aluminiumoxidqualität A-997 oder A 999 haben sich bereits seit mehreren Jahren als elektrische Isolatoren (Stack Plates) in Brennstoffzellen erfolgreich bewährt. Sie sorgen für die gleichmäßige Druckübertragung auf den Stack und sind für die Gasdichtheit des Systems verantwortlich. Auch bei Temperaturen von 1.800 °C in einer reinen Wasserstoffatmosphäre hält das Material den Anforderungen stand. Unternehmen wie Wärtsilä, einer der führenden Hersteller von Kraftwerken und Schiffsmotoren, setzen deshalb auf Produkte von BCE.

Die endgültige Formgebung der isostatisch bei 2.000 bar gepressten Rohlinge erfolgt über CAD-CAM und 5-Achs-Bearbeitung nach ihren individuellen Anforderungen. Schleifende Nachbearbeitung ermöglicht zudem engste Passungen und Toleranzen.

Keramische Bauteile Brennstoffzellen-Technik

Flansch, elektrisch isolierend

Keramische Bauteile Brennstoffzellen-Technik

Platte mit Bohrungen, elektrisch isolierend

Gerne beraten wir Sie, um gemeinsam die beste Lösung für Ihren spezifischen Anwendungsfall zu finden.