Berichte aus Energie- und Umweltforschung 2/2002
FTE von Brennstoffzellen für stationäre Energiesysteme und tragbare Kleingeräte

Die dynamische Entwicklung zu einer globalisierten Weltwirtschaft hat zu einer verstärkten Konkurrenz einzelner Volkswirtschaften geführt. Im Wettbewerb zwischen den weltweiten Wirtschaftsstandorte ist Forschung und technologische Entwicklung ein wesentlicher Faktor zur Stärkung der eigenen nationalen Position. Gerade ein wirtschaftlich derart entwickeltes Land wie Österreich kann nur durch verstärkte Forschung, Entwicklung und Innovation einen Vorsprung gegenüber anderen Volkswirtschaften erreichen.

Die Brennstoffzellen-Technologie repräsentiert eines der Zukunftsthemen, die einerseits in den letzten Jahren international sehr an Gewicht zulegen konnte, die andererseits in der nationalen FTE-Landschaft nicht eindeutig positioniert sind. Weltweite Entwicklungsanstrengungen großer Unternehmen und umfangreiche staatliche Förderprogramme dokumentieren die Erwartung, dass mit dem Einsatz der Brennstoffzelle erhebliche Marktpotenziale erschlossen sowie Problemlösungen in der Energiewirtschaft, im Verkehrssektor und bei Kleingeräten gefunden werden können.

Der vorliegende Bericht versucht, ein speziell für Österreich möglichst realistisches, umfassendes und differenziertes Bild vom Stand der Entwicklung der Brennstoffzelle für stationäre Energiesysteme und für Kleingeräte zu geben. Dabei sollte dieses Bild einerseits Basis für die öffentlichen/industriellen Entscheidungsträger sein, das Thema "Brennstoffzelle" neu für die österreichische Forschungslandschaft zu bewerten und zu positionieren, andererseits den vielen "stake holders" als gute Informationsquelle für ihre weiteren Aktivitäten dienen.

Von den Brennstoffzellen-Entwicklungsfirmen werden zur Zeit die folgenden Applikationen für den Einsatz in stationären Energiesystemen entwickelt:

(i) Brennstoffzellen-Heizgeräte für Ein- und Mehrfamilienhäuser bzw. für den industriellen/gewerblichen Sektor (z.B. kleine Hotels, Gasthäuser, etc.);

(ii) Blockheizkraftwerke für öffentliche, industrielle/gewerbliche Applikationen (z.B. Krankenhäuser, Telekommunikationszentren, größere Hotelanlagen, etc.);

(iii) Kombianlagen bestehend aus Brennstoffzellen und Gasturbine (vorwiegend für industrielle Anwendungen und für EVUs);

(iv) Notstromanlagen bzw. Inselsysteme.

In Österreich werden eine Vielzahl von Brennstoffzellen-Aktivitäten durchgeführt. Die Grundlagenforschung konzentriert sich auf Niedertemperatur-Brennstoffzellen, auf Gasaufbereitungssysteme und auf SOFC Stackkomponenten. Diese stehen zum Teil noch am Anfang, zum Teil wurde bestehendes Know-how aus anderen Wissensgebieten erfolgreich auf die Entwicklung von Systemkomponenten der Brennstoffzelle transferiert bzw. weiterentwickelt. Das Engagement der EVUs/GVUs bei der angewandten Forschung spielt bei der Marktüberführung von Demonstrationsprojekten hin zu kommerziellen Produkten eine entscheidende Rolle, die in Österreich von den Firmen Energie AG, TIWAG, STEWEAG/ESTAG und der AFG wahrgenommen wird.

Für die zukünftigen österreichischen Brennstoffzellen-Aktivitäten werden folgende Zielsetzungen empfohlen:

(i) Einbindung bestehender und Aufbau von österreichischer Spitzenforschung durch Beteiligungen an internationalen Aktivitäten (z.B. Teilnahme an IEA-relevanten Implementing Agreements, EU-Programmen, etc.);

(ii) Stärkung der angewandten Forschung im Hinblick auf mittelfristige wirtschaftliche Umsetzung in neuen oder bestehenden Unternehmen (mit speziellem Fokus auf die Einbindung österreichischer KMU);

(iii) Stärkung/Forcierung der Grundlagenforschung unter Nutzung nationaler bestehender Instrumente auf hohem wissenschaftlichen Niveau.

Für die Erreichung obiger Zielsetzungen wird eine Bündelung bzw. Vernetzung österreichischer FTE Aktivitäten zum Aufbau einer kritischen Masse (Zusammenarbeit zwischen universitärer/außeruniversitärer Wissenschaft und Wirtschaft) empfohlen, die mittels einer möglichst nachhaltigen Struktur beispielsweise in Form eines oder mehrerer Cluster erzielt werden kann.

Die Analyse der österreichischen FTE Landschaft hat ergeben, dass bis dato die österreichischen horizontalen FTE Instrumente (wie FWF, FFF, etc.) für nationale Projekte nur sehr vereinzelt in Anspruch genommen wurden und das Potenzial bei weitem noch nicht ausgeschöpft ist. Für den nationalen Know-how Aufbau sollte die Nutzung dieser Instrumente verstärkt in Anspruch genommen werden. Internationales Know-how, welche durch IEA- bzw. EU-Beteiligungen aufgebaut werden, könnten hierzu maßgeblich beitragen. Ähnliche Strukturen haben in den letzten Jahren in Deutschland zu beachtlichen Erfolgen bei der Weiterentwicklung des Themas "Brennstoffzelle" geführt.