Kostenanalyse und Kostensenkungspotentiale für elektrochemische Energieumwandlungssysteme mit Brennstoffzellen

{"ID":5420399,"post_title":"Kostenanalyse und Kostensenkungspotentiale f\u00fcr elektrochemische Energieumwandlungssysteme mit Brennstoffzellen","title":"Kostenanalyse und Kostensenkungspotentiale f\u00fcr elektrochemische Energieumwandlungssysteme mit Brennstoffzellen","post_content":"Diplomarbeit aus dem Jahr 2002 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Energietechnik, Note: 1,0, Fachhochschule Trier - Hochschule f\u00fcr Wirtschaft, Technik und Gestaltung (Umwelttechnik), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Zusammenfassung: Die Energieerzeugung mit Brennstoffzellen wird seit einigen Jahren intensiv erforscht f\u00fcr mobile, station\u00e4re und portable Anwendungen. Brennstoffzellen haben den Vorteil, dass durch den elektrochemischen Konvertierungsvorgang bei hohem elektrischen Wirkungsgrad CO2-Emissionen und limitierte Emissionen und damit Rohstoffe bei der Strom- und W\u00e4rmeerzeugung eingespart werden. Die Brennstoffzellentechnologie ist ausserdem wegweisend f\u00fcr den zuk\u00fcnftigen verst\u00e4rkten Einsatz regenerativer Energien und die Entwicklung einer Wasserstoffwirtschaft. Die vorliegende Arbeit untersucht neben dem Systemaufbau die derzeitigen Investitions- und Stromgestehungskosten f\u00fcr die phosphorsaure Brennstoffzelle (PAFC) und die Membranbrennstoffzelle (PEMFC) im station\u00e4ren Bereich. Beide Systeme werden als kleinere (200-250 kW) Blockheizkraftwerke eingesetzt, wobei die PAFC der Fa. ONSI mit weltweit \u00fcber 200 verkauften Anlagen derzeit eine f\u00fchrende Rolle einnimmt. Eine detaillierte Kostenanalyse ergibt Stromgestehungskosten von 34 bzw. 83 Pf\/kWh f\u00fcr PAFC und PEMFC, womit diese gegenw\u00e4rtig nicht konkurrenzf\u00e4hig gegen\u00fcber konventionellen Systemen sind. Der Grund hierf\u00fcr ist haupts\u00e4chlich in den hohen Investitionskosten von 10.000 DM\/kWel bzw. 30.000 DM\/kWel zu suchen. In einem zweiten Schritt wurden aus den Ergebnissen der Kostenanalyse Kostensenkungspotentiale abgeleitet. Nach Lernkurvenmodellen der Preis- und Produktionskostentheorie reduzieren sich Anlagenkosten bei jeder Verdopplung der Produktion um einen konstanten Betrag. Gr\u00fcnde hierf\u00fcr liegen in der technischen Weiterentwicklung (z.B. kosteng\u00fcnstigere Materialien bzw. verringerter Materialbedarf) und der Einf\u00fchrung der Serienfertigung. Da PAFC-Systeme technisch weitgehend ausgereift sind, ist das gr\u00f6sste Potential hier in der Erh\u00f6hung des Produktionsvolumens zu sehen. ONSI strebt bis zum Jahr 2003 eine Produktion von 200 Anlagen pro Jahr an und k\u00f6nnte somit bei einer kumulierten Produktion von ungef\u00e4hr 135.000 kW Kosten von $300.000 (bzw. ca. 600.000 DM) pro Anlage oder $1500\/kW (bzw. ca. 3.000 DM\/kW) erzielen. Hierzu m\u00fcsste der Lernerfolg jedoch 33 % betragen. Trotz der bisherigen Produktionserfahrung liegt er jedoch bei nur 17%. Es bleibt ferner festzustellen, dass der Anlagenpreis der PAFC in den letzten Jahren kaum gefallen ist, d.h. die Kostenersparnisse nicht an die Kunden weitergegeben wurden. Wom\u00f6glich wird dieser Typ daher mittelfristig von der PEMFC verdr\u00e4ngt, falls Synergien durch den geplanten massiven Einsatz der Membranbrennstoffzelle im Automobilbereich realisiert werden k\u00f6nnen. Die PEMFC ist technisch noch nicht ausgereift, d.h. die Kosten k\u00f6nnen auch durch technische Fortschritte gesenkt werden. Solche Fortschritte sind vor allem im Bereich der Bipolarplatten, Membranen und Elektroden zu erwarten, die drei Viertel der reinen Materialkosten des Stacks ausmachen. Noch wichtiger ist die Verringerung der Herstellkosten (zur Zeit drei Viertel der gesamten Stackkosten) durch einfacher zu verarbeitende Materialien und neue Herstelltechniken f\u00fcr die Massenproduktion. Neben den Investitionskosten beeinflussen Betriebskosten wie Brennstoffkosten, Wartung und Instandhaltung die Stromgestehungskosten. Aufgrund des h\u00f6heren Wirkungsgrades versprechen Brennstoffzellensysteme niedrigere Brennstoffkosten als herk\u00f6mmliche BHKWs. Die derzeit hohen Kosten f\u00fcr Wartung und Instandhaltung sollten mit zunehmender Optimierung der peripheren Systeme unter denen herk\u00f6mmlicher Systeme liegen, da die Brennstoffzelle selbst keine beweglichen Teile besitzt. Mit Hilfe staatlicher F\u00f6rdermittel kann das Potential zur technischen Weiterentwicklung von Brennstoffzellensystemen genutzt...","image":"https:\/\/c4-static.dodax.com\/v2\/180-180-111147175_xD5JR-png","url":"https:\/\/www.vergleiche.ch\/unterhaltung\/product\/kostenanalyse-und-kostensenkungspotentiale-fur-elektrochemische-energieumwandlungssysteme-mit-brennstoffzellen\/","min_price":0,"low_price_merchant_id":0,"deeplink":"","ean":9783838667010,"brand":"undefined"}