Dampfreformer sind chemisch-technische Anlagen zur Herstellung von Wasserstoff. Bei diesem Prozess wird die sogenannte Dampfreformierung genutzt. Sie ist eine der weltweit am häufigsten eingesetzten Methoden zur Wasserstoffgewinnung und dominiert den kommerziellen Markt.
Der Dampfreformer des Teststandes im THM-Gebäude C15 hat somit eine hohe Relevanz für die Lehre und erweitert die Wasserstoffforschung am Campus um ein zentrales Element.
Der Teststand zeichnet sich durch eine hohe Effizienz und vielseitige Einsatzmöglichkeiten aus. So kann der Reformer neben dem üblichen Erdgas beispielsweise auch mit reinem Methan und Propan betrieben werden.
Zum Verfahren der Dampfreformierung:
Bei der Dampfreformierung werden Kohlenwasserstoffe, wie zum Beispiel Erdgas, mithilfe von Wasserdampf in Wasserstoff umgewandelt.
Ein Katalysator (= „Beschleuniger“) unterstützt die Reaktion, bei der Wasserdampf mit Erdgas reagiert, welches hauptsächlich aus Methan (CH4) besteht. Dabei wird das Methan in seine Bestandteile gespalten. Es entstehen Wasserstoff (H2) und Kohlenmonoxid (CO) (siehe Gleichung 1).
Die genannte chemische Reaktion ist stark endotherm. Sie verbraucht also Wärme. Die benötigten hohen Temperaturen werden bei dem Teststand der THM durch ein Brennersystem erzeugt, das aus einem Startbrenner für den Aufheizbetrieb und einem FLOX-Brenner besteht.
In einem weiteren Schritt, der sogenannten Wassergas-Shift-Reaktion, wird die Wasserstoffausbeute gesteigert. Dafür wird das entstandene Kohlenmonoxid (CO) zu Kohlendioxid (CO2) und zusätzlichem Wasserstoff umgesetzt (siehe Gleichung 2). Diese Reaktion ist leicht exotherm. Sie setzt also etwas Wärme frei.
Resultierend aus der Kombination der beiden Teilprozesse (1) und (2) ergibt sich für den gesamten Prozess (3) folgende Umsetzung:
