Reformierung von Methan, Ethanol, etc

Wasserstoff als Energieträger hat einen wesentlichen Nachteil: das fehlende Verteilungssystem und die relativ geringe Energiedichte von Wasserstoff im Bezug auf das Speichervolumen. Eine Alternative den direkten Übergang zur Wasserstoffwirtschaft (Infrastruktur und Nutzung) bzw. zur langfristigen Perspektive der Nutzung von Kraftstoffen aus Biomasse kann die dezentrale oder mobile Reformierung von Kohlenwasserstoffen zur Erzeugung von Wasserstoff sein.

Die Dampfreformierung von Stoffen wie Methan oder Bio-Ethanol erzeugt üblicherweise die höchste Wasserstoffausbeute in Bezug auf den eingesetzten Brennstoff. Da die Reaktion jedoch endotherm ist, muss die Reaktion mit Energie in Form von Wärme versorgt werden. Diese kann durch die Verbrennung des Restgehaltes an H2 im Brennstoffzellenabgas zur Verfügung gestellt werden. Außerdem sind ein schnelles Aufheizen des Reaktionssystems im Startbetrieb sowie schnelle Lastwechsel zu realisieren.

Da die Wärmeeinkopplung in Mikroreaktoren sehr schnell ist, können die Anforderungen an Aufheizraten und Lastwechsel besser erreicht werden als in konventionellen Reaktorsystemen.

Im Bezug auf die Dampfreformierung beschäftigt sich das Institut mit der direkten Kopplung von endothermer Reformierung und exothermer Verbrennung. Dabei gilt es die Kinetiken beider Reaktionen aufeinender abzustimmen. Da die Verbrennungsreaktion deutlich schneller ist, muss beispielsweise eine gestufte Zufuhr von Brenngas in den Reaktor erfolgen. Insofern sind die Arbeiten mit der Selektiven CO Oxidation verknüpft.

Mikroreaktor für die Kopplung von exothermer Verbrennung und Wasserdampfreformierung von Diesel zur Wasserstofferzeugung.
Laborreaktor für die Untersuchung von Katalysatorschichten und Katalysatorpulver auf/in Mikrostrukturen (bei 750 °C).