Reformgasmotortechnik erhöht elektrischen Wirkungsgrad von BHKW

Aachen. Blockheizkraftwerke (BHKW) im Leistungsbereich von bis zu 50 kW elektrisch könnten künftig wirtschaftlicher betrieben werden. Möglich wird dies durch die Reformertechnologie, die parallel zum Betrieb des Verbrennungsmotors aus Erdgas und Wasserdampf ein energetisch höherwertiges Brenngas herstellt.

Reformgasmotor-Versuchsaufbau: Das Gesamtsystem besteht aus einem Erdgas-Verbrennungsmotor zur Stromerzeugung, einem Dampfreformer mit einem katalytisch beschichteten Plattenwärmetauscher und den benötigten Nebenaggregaten. Das Konzept wurde vom OWI bereits in ähnlicher Form für die Dampfreformierung von Dieselkraftstoff im Forschungsprojekt „MÖWE“ erfolgreich zum Betrieb von Brennstoffzellen eingesetzt.

Das Prinzip stammt aus der Dampfreformierung von Diesel und wurde auf den Reformgasmotor übertragen, berichtet das Oel-Waerme-Institut (OWI). Das erzeugte Brenngas (Reformat) besteht aus Wasserstoff, Methan, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid und wird direkt in den Motor geleitet. Dadurch wird weniger Brennstoff benötigt und der elektrische Gesamtwirkungsgrad des Systems erhöht sich signifikant, heißt es.

Den Nachweis, dass das gekoppelte System funktioniert, haben die ECC Automotive GmbH und das OWI in Rahmen eines Forschungsprojektes an einer Versuchsanlage erbracht. An einem Motorenprüfstand wurde die thermische Energie des Abgases eines Gasmotors direkt für die Reformierung und Verdampfung genutzt. In den Versuchen mit einem auf hohe Abgastemperaturen optimierten Motor konnten durch die Reformierung mehr als 10% der im Brennstoff enthaltenen Energie im System zurückgewonnen werden. „Durch die Steigerung der erzeugten Strommenge kann bei einer Netzeinspeisung mit einer erhöhten Wirtschaftlichkeit von BHKWs gerechnet werden. Gleichzeitig sind Einsparungen fossiler Ressourcen beziehungsweise bei den CO2-Emissionen im Vergleich zu konventionellen Systemen zu erwarten. Darüber hinaus kann eine integrierte Abgasnachbehandlung im Reformer umweltschädliche Emissionen von Kohlenwasserstoffen (Formaldehyd, Methan) sowie Kohlenmonoxid deutlich reduzieren“, fasst das OWI die Vorteile zusammen.

www.owi-aachen.de

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