Methanol ist als sauberer und effizienter Brennstoff im Bereich netzferner Stromversorgungen mit Brenstoffzelle mit kleiner Leistung bis 250 Watt längst erfolgreich am Markt etabliert. Im Leistungsbereich bis 3 Kilowatt ist die Nachfrage nach netzunabhängigen Stromversorgungen ebenfalls groß, aber kommerziell gibt solche methanolbetriebenen Brennstoffzellensysteme kaum.
Ziel eines vom BMWI geförderten Verbundprojektes war daher die Weiterentwicklung einer Methanol-Gasprozessortechnologie für Reformer von PEM-Brennstoffzellen bis 3 Kilowatt elektrischer Leistung. Anhand von Funktionsmustern konnten Umsatz, Gasqualität, Wirkungsgrad und Skalierbarkeit verbessert werden. Die Neukonzeption des Reformers senkte den Druckabfall, reduzierte den Eigenbedarf um rund zwei Drittel und wurde für eine Fertigung in mittleren Stückzahlen optimiert.
Zur Umsetzung wurden unterschiedliche Herstelltechnologien verwendet. Die Fertigung der porösen Reformerscheiben erfolgte über Pulvermetallurgie. Die Kupfer-Rahmenbauteile, - bisher gefräst - können mittleweile in größeren Stückzahlen über etablierte Verfahren wie Stanzen oder Wasserstrahlschnitt kostengünstig hergestellt werden. Im Reformer schützt eine von Projektpartnern des ZSW neu entwickelte Beschichtung die Kupferbauteile vor Korrosion in oxidierender Umgebung und ermöglicht gleichzeitig gute Wärmeübertragung und -verteilung. Mit metallischem 3D-Siebdruck konnte die Druckbarkeit der Materialien nachgewiesen werden. Andruckversuche von Rahmenplatten mit komplexer Geometrie waren vielversprechend.
Das entwickelte Gasprozessor-System kann modular entweder für die Versorgung von Niedertemperatur-PEM-Brennstoffzellen oder, unter Einsparung der Reformatreinigung, auch für Hochtemperatur-PEM-Stacks mit höherer CO-Toleranz eingesetzt werden. In einem anderen Verbundprojekt wird die entwickelte Gasprozessor-Einheit mit einem Brennstoffzellen-Submodul zu einem vollständigen, methanolbetriebenen Brennstoffzellensystem integriert.