Man muß nicht alles wissen, nur, wo es steht

Hauptbeteiligte und Zulieferer


AFC Energy AFC, Tankstellen, NH3-Synthese (ABB)
Air LiquideWasserstoff-Anlagen
Advent Technologies
HT-PEM, MEA, REDOX, OPV; Advent verwendet die Celtec® Technologie von BASF für HT-PEM
Agfa-GaevertEC-Membrane Zirfon
Air Productsu.a. HRS*
AKASOL Batterie
AlstomStromversorger
Altergy FC (USV, Microgrid
APEX EnergyBetreiber HRS*
Areva H2GENPEMFEC
Asys GroupProduktionslinien-Hersteller
Aumann Produktionslinien-Hersteller
AVL Fuel CellTestcenter
Ballard Power PEMFC, MEA
Baltic Fuell Cells GmbHPEMFC
BDR  ThermeaBlockheizkraftwerke Micro CHP
Bloom EnergySOFC
BlueWorldDMFC
Bramble Energy UKPCB-FC für USV, Flurförderfahrzeuge
bse-engineeringPower-to-Methanol (Cooper. BASF)
CellcentricBZ für Trucks, 50:50 Volvo/Daimler Trucks
Cell ImpactBPP
Ceres Power HoldingsSOFC, Zusammenarbeit mit Bosch (Zellen laufen mit Bioethanol, Diesel, LNG oder auch Ammoniak)
ChemoursNafion(TM)
CumminsDANA Übernahme Hydrogenics, Linde beteiligt, Motorenhersteller
Dana Inc.Bipolar Plate
Danish Power SystemHT PEMFC/EC + MEA
Blue World Technologies, DKDMFC
Doosan Fuel CellSOFC (u.a. Vessels)
Dynacert HydraGEN, EC
ElringklingerVerbrennungsoptimierung mit Wasserstoff
ElcogenSOFC, SOEC
ElektroChemHändler + Bestandteile FC
EnaperEC
EquinorVersorger, Leitet Projekte zu CCOS (Rückgewinnung CO2 aus Erdgas-Spaltung; Carbon Capture and Offshore Storage); leiten H21 North of England Projekt Umstellung Erdgasnetz auf Wasserstoff
EverfuelWasserstoff für Transport, Spin-off von NEL
Freudenberg (ehemals Elcore)FC + MEA (Arbeiten mit Quantron (LKW) zusammen)
Fuelcell EnergyDMFC
Fuel Cell Powertrain (PTT+Dewei Holding)FC, MEA. Stack
GenCellAFC - UPS; Ammonika-FC, Israel
Giner ELXgekauft von Plug Power; Elektrolyseure
GOREMEA
GP JouleConsulting
Green Hydrogen SolutionAEC
Greenarity MEA Fertigung
GrobGroupAutomatisierer FC-Stackherstellung
Hazer GroupMethanpyrolyse (Türkiser H2)
Hexagon CompositesH2 Behälter
Horiba FuelConPEMEC
HydrogenicsHRS*; A-EC
Hydrox Holdings, South AfricaEC (DEFT-Methode; membranlose Alkali-EC)
H-TECEC
Hydrogen Pro PEM-EC
HyPoint IncHT-PEM (zuvor BMPower)
Hystar, NorwayFC (winzig)
Hyzon (Mutterkonzern Horizon)H2-Truck, FC (China)
IberlyzerEC
Ipmact Coating Bipolarplatten
ITM PowerPEMEC (Linde)
EWII Fuel Cel
FC, MEA (früher: IRD Fuel Cells)
Johnson MattheyChemikalien, CCM, MEA
Jupiter Ionics (AUS)
Spinoff von Uni Monash, Green Ammonia
LaufenbergAblagemedien für Catalyst-Schichten und sehr dünne Silikondichtungen
LAVOAustralien, zusammen mit Nedstack, PEMFC
LindeGas, Elektrolyseure
LuxferBehälter
Magnex Co. LTD, JapanSOFC
MANZ Produktionslinien-Hersteller
McPhy EnergyEC (ALK), HRS
Mercedes-Benz Fuel Cell GmbHFC
Mitsubishi Power Europe GmbHSOFC
Monolith MaterialsAmmoniak durch Methan Pyrolyse
Nel ASA FC, EC, HRS*, MEA
NedstackFC + MEA
New Energy Solutions NorwayFC
NDK SparkSOFC
NOW GmbHNationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie
NuCellSys gmbH (Daimler AG)jetzt: Mercedes-Benz Fuel Cell GmbH 
Nuvera Fuel CellsFC-Antriebe für Fahrzeuge (Hyster-Yale)
One2HVersorgung und Transport
Palcan (US)Methanolreformer FC (MR-FC)
Patriot Hydrogen (AUS)EC
PeccellWasserstoffproduzierende Solarzelle PEC
Plug Power FC, EC, HRS*
PowerCell SwedenFC, DMFC; Stromversorgung
Proton Power SystemFC
PV3 TechnologiesCCM, Wasserlektrolyse- & VRB Materialien
Refire (China)FC, Fuel Cell Hersteller
Resato NLHochdrucktechnik, HRS*
RIVIANkleine H2-Truck
SAFCellSolid Acid Fuel Cell
Schuck KohlenstoffBipolarplatten
SERA Grouppe (GmbH)HRS*
SerenergyHT-PEM-FC; DMFC
SFC EnergyDMFC
SMRMethan-Dampfreformierung, erzeugt H2 und CO2
Siqens GmbHDMFC, München, 30 Mitarb.
Solena Group
Wasserstoff aus Altpapier
Solid Power SOFC
Stadler RailSchienenfahrzeuge mit Wasserstoffantrieb
Starfire EnergyNH3-Produktion
Sunfire Fuel Cells GmbHSOFC, PEMEC, PEMFC, SOEC
SunhydrogenH2-produzierende Solarzellen PEC
Symbio Joint Venture Michelin/Faurecia (2019)H2-FC`s für Fahrzeuge
Swiss Liquid Future AG
H2-Methanol Produktion (u.a. Wasserkraft)
TECO 2030FC für Vessels
ThyssenKruppMEA-Fertigung - Produktionsanlagen, ALK und PEM EC
UTC PowerFC für u.a. Busse, stationär
Vectoiq AcquisitionKoop. Nikola, H2-Truck
ViessmannMikro-Blockheizkraftwerke (H2-CHP)
Vision BatteryFC, Batterie 
Vitesco GmbHFC, Antriebstechnologie
VINAtechGDL, MEA
Watt Fuel CellSOFC
Weichai PowerMotoren, Schwerlastfahrzeuge, Cooperation mit Ceres und Ballard
Auch noch: Toshiba, Hyundai, Shell usw.
Der internationale Verband der Wasserstoff-Branche:
https://hydrogencouncil.com/en/
*HRS - H2-Tankstelle
PEMWE - Wasserelektrolys mit PEM-Zelle
EC - Elektrolyseure Hersteller

Methan-Pyrolyse

  • Hazer, Australien
  • TNO, Ember-Verfahren, NL
  • BASF mit Gazprom (Wintershall Dea)
  • Kvaerner/NEL Cooperation
  • Monolith Materials
  • Nexus Energy Services Inc


Pyrolyse-Öl (aus Abfall, Holz, etc.)

Brennstoffzellen - LKW`S

  • Traton (VW)
  • Daimler (Volvo)
  • Paccar
  • Xos
  • Nikola
  • Quantron AG (Vollsortimenter, LKW`s, Buss, kommunale Fahrzeuge wie Müllfahrzeuge), Vertriebspartner für CATL in Europa
  • Hino
  • Hundai (mit Faurecia)

HYPOS - das (ostdeutsche) Netzwerk aus Unternehmen und Forschung für die Wasserstoffbranche:

https://www.hypos-eastgermany.de/das-wasserstoffkonsortium/hypos-mitglieder/

USA Branchenverzeichnis für Brennstoffzellen-/Wassersofftechnik
https://hfcnexus.com/

Canadische Fuelcell - Organisation
Canadian Hydrogen and Fuel Cell Association (CHFCA)


Fachportale
https://fuelcellsworks.com

  

DIN EN IEC 62 282 ist eine Familie von Normen rund um die Brennstoffzellen


Abkürzungen NT-PEM Brennstoffzellen

  • MEA    
    Membran-Elektroden-Einheit (PEM plus Elektroden/Bipolarplatten)
  • PEM    
     Polymer Elektrolyte Membrane (HTPEM, NTPEM)
  • DMFC  
    Direktmethanol-Brennstoffzelle
  • DAFC
    Direkt-Ammoniak (NH3)-Brennstoffzelle (wahrscheinlich auf SOFC-Basis)
  • CL    
    Catalyst Layer (auf PEM)
  • GDL    
    Gas Diffusion Layer
  • CCM    
    3-lagig; Catalyst Layer coated auf PEM (catalyst coated membrane)
  • MEA 5-lagig    
    PEM+CL+GDL
  • PEM-EC    
    Elektrolyseur
  • NTC    
    Einsatz als Einschaltstrombegrenzer (erwärmt sich beim Einschalten)
  • PTC    
     Kurzschlußstrombegrenzung bzw. Ladestrombegrenzung von Kondensatoren 
  • VCR
    Voltage controlled Resistor, erhöht Widerstand bei steigender Spannung, Schutzelement vor Überspannungen 
  • BASF Celtec    H3POx-MEA, Phosphorsäure = Elektrolyt
     DuPont phosphorsaure Protonenaustauschmembran (PTFE): Nafion
  •  
  • Hersteller von MEA`s:
    Samsung, Chemours (ehem. DuPont) (Nafion®, ca. 380 EUR/m²), Gore, 3M, Ballard, Asahi Glass (AGC, Forblue™, FLEMION™; Elektrolyse), Matsushita, Umicore (-> Greenarity, Toray), Solvay (Aquivion, Torlon)

  • Wissen zu Nafion-Membrane (Perfluoriertes Copolymer):
    • Unter 100°C hohe Selektivität für Protonen und Kationen (sperrt Anionen)
    • Schnelle selektive Diffusion von Wasser und Alkohol (deswegen in DMFC ungeeignet)
    • Hohe Betriebstemperatur bis 190°C möglich
    • Starker Schrumpf, wenn die Membrane austrocktet (ca. 20%)
     
  • Nedstack Fuel Cell Technology BV (Systemintegrator Gebäude/Maritim/Transport)
  • Johnson Matthey (MEA-Herstellung)
  • Mama Mea (Massenproduktion, Projekt; https://www.mama-mea.eu/partner/)
  • Pragma Industries: H2 getriebene Fahrräder

Vorteile Direkt-Methanol-Brennstoffzelle (HT-PEM; DMFC)

Durch die höhere Betriebstemperatur dürfen bis zu 3% Kohlenmonoxyd (CO) im Gasstrom enthalten sein

  • Reduzierter Aufwand für Gasreinigung
  • keine Notwendigkeit der Befeuchtung des Gasstroms
  • höhere Gesamtsystem-Effizienz (Peripherie einfacher und sparsamer ~4% anstelle 10-20%))
  • Methanol leicht zu handhaben (aber Herstellung aus Elektrolyse ineffizient, daher Biogas)

Arten Brennstoffzellen

Alkalische Brennstoffzelle (Alkaline Fuel Cell AFC)  80 °C Kalilauge (KOH)Wasserstoff Sauerstoff 
Membran-Brennstoffzelle (Polymer Elektrolyt Membran Fuel Cell PEMFC - NT/HT) 80 °C Festpolymer Wasserstoff, Methanol Sauerstoff/ Luft 
Phosphorsäure-Brennstoffzelle (Phosphoric Acid Fuell Cell PAFC 200 °C Phosphorsäure  Erdgas  Luft 
Karbonatschmelze-Brennstoffzelle (Molten Carbonate Fuel Cell MCFC)  650 °C Lithium- und Kaliumkarbonat  Erdgas,Biogas Luft 
Oxidkeramik-Brennstoffzelle (Solid Oxide Fuel Cell SOFC 800 bis 1.000 °C Zirkondioxid  Erdgas,Biogas Luft 


E-Fuels

Der Gründer von TESLA, Elon Musk, hat sich im September 2020 dafür ausgesprochen, dass für eine längere Übergangsphase noch Verbrennermotoren die Strasse beherrschen werden. Deshalb haben E-Fuels (also mit regenerativ gewonnenem Strom hergestellte synthetische Brennstoffe) die größte Nachhaltigkeit in Bezug auf die Gesamtbilanz des CO2 Ausstoßes Well-to-Wheel.

Die Firma INERATEC liefert nach eigenen Angaben modulare Chemieanlagen für Power-to-X- und Gas-to-Liquid-Anwendungen. In diesen Anlagen können auch  nachhaltige Brennstoffe und ähnliche Produkte hergestellt werden. Dies gelingt, indem Wasserstoff aus erneuerbarer Elektrizität und Treibhausgase (Methan, Kohlendioxyd) in E-Kerosin, klimaneutrales Benzin, sauberen Diesel oder synthetische Wachse, Methanol oder SNG umgewandelt werden. 

https://ineratec.de/

Universal Hydrogen - Tiefkühler Wasserstoff für Flugzeuge

Kühlung PEM-FC`s

Bei einem Wirkungsgrad von rund 50% fallen in Brennstoffzellen 50% der generierten Energie als Wärme an. Diese wird z.B. über die Bipolarplatten entnommen. Der Kühlmittelkreislauf muß dabei hochohmig sein, um nicht die Zellen kurz zu schließen (entweder entionisiertes Wasser oder Wasser/Glykol-Gemisch).

Verschiedene Brennstoffzellen-Technologien

PEMFC Polymermembrane
20-120°CSulfonisierte Membranen, Nafion
AFC
Alkali
100-200°CAlkali-FC, KOH (Vorteil: schnelle Reaktion, hohe Effizienz, auch bis ~ -40°C Grad einsetzbar)
PAFC
Phosphorsäure
150-200°CPhosphorsaure Membran
SAFC Solid Acid200-300°CCH2PO4
MCFC
Schmelzkarbonat
600-700°C
SOFC
Festoxyd
700-1000°C

Fernleitungsbetreiber für Wasserstroff

Verbund der Europäischen Versorger OGE (Open Grid Europe)

https://oge.net/de/wir/projekte/unsere-wasserstoffprojekte

  • Enagas
  • Energinet
  • Fluxys Belgium
  • Gasunie
  • GRTgaz
  • Net4Gas
  • OGE
  • Ontras
  • Snam
  • Swedegas
  • Terega
  • Guidehouse

Abkürzungen

STH  -  solar-to-hydrogen (Labormaßstab 2020: 19% Effizienz)

HRS: - Hydrogen Refilling Station, Wasserstofftankstelle

PEC:  - Solar-to-Hydrogen; elektrochemische Direktumwandlung Sonnenlicht in  Wasserstoff

AEM   -  Anion Exchange Membrane (Wasser-Elektrolyse von Enapter)

Subgasket  -  Dichtungseinheit, die Kathodenbereich  und Anodenbereich der CCM mediendicht voneinander trennt. Bei PEM-Zellen meist aus PEN-Folie. Auch gut geeignet PPS, allerdings nur, wenn entschrumpft.

Diverses

  • Laufenberg liefert Releasefolien für CCM-Beschichtungen und Silikondichtungen (Mitglied in COLDMEA-Projekt
  • Hampa Beschichtungstechnik, Brennstoffzellen-Komponenten (COLDMEA)
  • GROB Werke Mindelheim; Automatisierungstechnik zur Massenherstellung FC`s
  • USK/Aumann; Automatisierungstechnik zur Massenherstellung FC`s
  • Einsatz von BZ in CHP (Kraft-Wärme-Kopplung) Anwendungen wie Blockheizkraftwerke und autonome Hausversorgung mit Strom und Wärme sowie als Stromversorgung für IT-Anwendungen incl. USV`s. 10% des weltweiten Stromverbrauchs gehen zu Lasten der IT, was ein enormes Einsparpotential an CO2 darstellt.
  • INN-Balance Projektgruppe zur Hinführung der PEM-FC Fertigung in den industriellen Bereich hinein: https://www.innbalance-fch-project.eu/components/
  • FCH Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (Hochschule Jülich)
  • Projekt "Promet-H2" mit dem Ziel, die Gestehungskosten für Wasserstoff über die Elektrolyse vergleichbar zu machen zu fossilen Brennstoffen für die Energieerzeugung. Teilnehmer u.a. NEL (System), Proplus (Stack), CHEMOURS (Membrane), EMT (Katalysatoren)....

Bipolarplatten

  • Feintool Schweiz (auch Elektromotorbleche)
  • ElringKlinger (aus Stahl) - jetzt Plastic Omnium`s Tochterunternemen EKPO Fuel Cell Technologies
  • Schunk (aus Graphit)
  • Graebner (Anlagentechnik)
  • Schaeffler
  • Borit
  • Schuler Group (Anlagentechnik)


Druckbehälter (Type IV Vessels) & Kompressoren

  • Engineering Technology Corp.
  • McClean Anderson
  • Mikrosam
  • Roth Composite Machinery (Rothawin Wickeltechnologie)
  • Cevotec
  • Hexagon Purus
  • Burckhardt Kompressoren
  • Hexcel (Carbonfasern)
  • SGL Carbon (Carbonfasern)
  • Izumi Int. (Anlagen zur Verarbeitung von Kohlefasern)