DE10226424A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung von Wasserstoff zum Betrieb einer Brennstoffzellenanlage - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bereitstellung von Wasserstoff zum Betrieb einer Brennstoffzellenanlage, wobei in einem Reformer (1) Kohlenwasserstoffgas und Wasser in Wasserstoff und weitere Reformer-Produkte wie Kohlendioxid und Kohlenmonoxid umgewandelt und wobei die Reformer-Produkte zur Reduzierung des Kohlenmonoxidanteils zuerst mindestens einer Katalysatorstufe (2) und danach einer Methanisierungsstufe (3) zugeführt werden. Nach der Erfindung ist verfahrensmäßig vorgesehen, dass ein den Wasserstoff und die Reformer-Produkte enthaltender Produktgasstrom nach der mindestens einen Katalysatorstufe (2) einer Kohlendioxid-Adsorptionsvorrichtung (4) zu- und von dort ein im Wesentlichen kohlendioxidfreier Teilgasstrom zur Methanisierungsstufe (3) weitergeführt wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bereitstellung von Wasserstoff zum Betrieb einer Brennstoffzellenanlage gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 6.
- Zum Betrieb einer Brennstoffzelle ist bekanntermaßen Wasserstoff erforderlich. Zur Bereitstellung von Wasserstoff sind sogenannte Reformierungsverfahren bekannt, bei denen aus Kohlenwasserstoffgas unter Zufuhr von Wasser bzw. Wasserdampf Wasserstoff und weitere Reformer-Produkte wie Kohlendioxid und Kohlenmonoxid erzeugt werden (siehe bspw.
DE 100 57 537 A1 oderUS 6,207,307 B1 ). Da Kohlenmonoxid aber als Brennstoffzellengift – wenn überhaupt – dann nur in ganz geringen Mengen einer Brennstoffzelle zugeführt werden darf, ist dem Reformer stets mindestens eine Gasreinigungsstufe in Form eines Katalysators nachgeschaltet bzw. der Brennstoffzelle vorgeschaltet. Mittels dieser Katalysatorstufe wird der größte Teil des im Gasstrom befindlichen Kohlenmonoxid durch eine sogenannten exothermen Shift-Reaktion bei einer im Vergleich zur Reformierungstemperatur niedrigeren Temperatur in weiteren Wasserstoff und Kohlendioxid umgewandelt. - Um ferner den inbesondere für PEM-Brennstoffzellen (Brennstoffzellen mit Polymer-Elektrolyt-Membran) schädlichen Kohlenmonoxidanteil im Produktgas weiter zu verringern, ist der Gasreinigungsstufe in der Regel auch noch eine sogenannte Gasfeinreinigungsstufe nachgeschaltet. Eine solche Stufe kann dabei entweder als selektive Oxidationsstufe oder als selektive Methanisierungsstufe ausgebildet sein:
Bei der selektiven Oxidation wird dem Prozessgas Luft zugeführt, was zur Folge hat, dass der in der Luft enthaltene Sauerstoff das Kohlenmonoxid oxidiert. Gleichzeitig wird aber auch durch die Zugabe von Luft der Wasserstoffanteil im Prozessgas reduziert, d. h. der Wirkungsgrad des Refomierungsprozesses verschlechtert sich durch den Einsatz der Gasfeinreinigungsstufe. - Bei der Methanisierung wird dagegen nicht Luft, sondern ein Teil des gebildeten Wasserstoffs verwendet, um aus dem Kohlenmonoxid Kohlenwasserstoffgas und Wasser zu bilden. Das Hauptproblem bei dieser Art der Gasfeinreinigung besteht dabei darin, dass der Prozess so gesteuert werden muss, dass nicht auch das entstandene Kohlendioxid methanisiert wird, was einerseits unnötig wäre (Kohlendioxid ist kein Brennstoffzellengift und insoweit für den Brennstoffzellenprozess inert) und was sich andererseits auch nachteilig auf den Wirkungsgrad des Reformierungsprozesses auswirken würde, da weiterer Wasserstoff dem Brennstoffzellenprozess entzogen wäre.
- Unabhängig davon also, ob nun die Gasfeinreinigung per selektiver Oxidation oder Methanisierung erfolgt, ergibt sich in beiden Fällen das Problem, dass die ursprünglich im Reformer umgewandelte Menge an Wasserstoff nicht vollständig der Brennstoffzelle zugeführt werden kann, da zumindest Teile davon bei der unvermeidlichen Kohlenmonoxidreinigung verloren gehen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einer Wasserstoffbereitstellung der eingangs beschriebenen Art, diese dahingehend zu verbessern, dass bei Verwendung einer Methanisierungsstufe als Gasfeinreinigung eine unerwünschte Methanisierung von Kohlendioxid unterbleibt.
- Diese Aufgabe ist durch eine Wasserstoffbereitstellung der beschriebenen Art durch die im Kennzeichen der unabhängigen Ansprüche 1 und 6 genannten Merkmale verfahrens- und vorrichtungsmäßig gelöst.
- Der Erfindung liegt mithin der Gedanke zugrunde, dem aus Wasserstoff und Reformer-Produkten bestehenden Produktgasstrom nach der mindestens einen Katalysator- bzw. Shiftstufe (häufig wird auch eine Kombination aus einer Hoch- und einer Niedertemperaturshiftstufe eingesetzt) das Kohlendioxid zu entziehen, so dass ein im wesentlichen kohlendioxidfreier Gasstrom entsteht, der der Methanisierungsstufe zugeführt werden kann, und zwar ohne dass dort die Gefahr einer Methanisierung des Kohlendioxids besteht. Die Maßgabe "im wesentlichen kohlendioxidfrei" ist dabei so zu verstehen, dass eine vollständige Entfernung des Kohlendioxids nicht erforderlich ist, da ein Restgehalt an Kohlendioxid ohne weiteres tolerierbar bzw. sogar wünschenswert ist, da durch diesen letztlich eine höhere Temperatur am Ausgang der Methanisierungsstufe einstellbar ist, was wiederum – wie noch zu erläutern sein wird – für die Regeneration an der Adsorptionsvorrichtung vorteilhaft sein kann.
- Ein wesentlicher Kern der Erfindung ist also die Zwischenschaltung der Kohlendioxid-Adsorptionsvorrichtung, die in Form eines rotierenden Adsorbers in Analogie zum sogenannten Ljungström-Regenerator für regenerativen Wärmetausch oder in Analogie zu sogenannten Trockenrädern zur Luftentfeuchtung ausgebildet ist. Mit Hilfe dieses rotierenden Adsorbers erfolgt vorallem ein Kohlendioxid-Stofftransport, nämlich von der ersten zur zweiten Strömungsführung, wobei der Rotor so auszubilden ist, dass einerseits ausschließlich Kohlendioxid geför dert wird und dass andererseits das einmal adsorbierte Kohlendioxid definitiv solange fest an einer Umfangsstelle des Rotors adsorbiert bleibt, bis die zweite Strömungsführung erreicht ist und dort die Desorption bzw. Regeneration des Adsorbats einsetzt.
- Der verbleibende, im wesentlichen vom Kohlendioxid befreite Teilgasstrom wird zur Methanisierungsstufe geführt. Diese ist vorteilhaft, da ja im wesentlichen kein Kohlendioxid mehr im Gasstrom enthalten ist, als sogenannte nichtselektive Methanisierungsstufe ausgebildet, was bedeutet, dass nicht ein kostenintensives, zwischen Kohlendioxid und Kohlenmonoxid differenzierendes Katalysatormaterial verwendet werden muss.
- Bezüglich der sich an die Methanisierungsstufe anschließenden Gasführung sind prinzipiell zwei Varianten vorgesehen:
Nach der ersten Alternative wird der von der Methanisierungsstufe kommende, im wesentlichen kohlenmonoxidfreie Teilgasstrom zur Kohlendioxid-Adsorptionsvorrichtung zurückgeführt und dort mit dem zuvor abgetrennten Kohlendioxid vermischt, d, h., das Kohlendioxid wird lediglich für die Phase der Methanisierung aus dem Produktgasstrom entzogen, aber vor dem Eintritt in die Brennstoffzelle wieder zugeführt. Verbleiben dabei geringe Teile von Kohlendioxid im Methanisierungsgasstrom, so führt dies zu einer sogenannten Retro-Shiftreaktion (Wasserstoff und Kohlendioxid gehen über in Kohlenwasserstoffgas und Wasser), die exotherm abläuft und damit eine Erhöhung der Temperatur des Gasstromes zur Folge hat. Diese Temperaturerhöhung ist dabei insofern vorteilhaft, als bei einer bevorzugten Ausführungsform der Kohlendioxid-Adsorptionsvorrichtung ohnehin dafür gesorgt werden muss, dass die Gastemperatur in der zweiten höher als in der ersten Strömungsführung ist. - Nachdem dann Kohlendioxid und der methanisierte Teilgasstrom wieder zusammengeführt sind, wird der gesamte Produktgasstrom vom Ausgang der zweiten Strömungsführung der Adsorptionsvorrichtung an den Anodeneingang der Brennstoffzelle weitergeleitet, wobei im vorliegenden Fall hauptsächlich die bereits erwähnten, kohlenmonoxidempfindlichen PEM-Brennstoffzellen verwendet werden, und zwar insbesondere zur Energieversorgung von einzelnen Gebäuden mit Strom und Wärme, d. h, es handelt sich hier stets um Brennstoffzellenanlagen zur dezentralen Hausenergieversorgung.
- Nach einer zweiten Alternative ist vorgesehen, dass der von der Methanisierungsstufe kommende, im wesentlichen kohlenmonoxidfreie Teilgasstrom der Brennstoffzelle anodeneingangsseitig zugeführt wird, d. h., die Produktgaszufuhr zur Brennstoffzelle erfolgt ohne das an sich für die Brennstoffzelle unschädliche Kohlendioxid, verbunden aber mit dem Vorteil einer Erhöhung des Wasserstoffanteils und damit einer höheren Brennstoffzellenleistung.
- Der nach dem Brennstoffzellenprozess von der Brennstoffzelle anodenausgangsseitig kommende Teilgasstrom wird bei dieser Alternative dann zur Kohlendioxid-Adsorptionsvorrichtung zurückgeführt und dort mit dem zuvor abgetrennten Kohlendioxid vermischt. Um in der zweiten Strömungsführung dabei für die Desorption das richtige Temperaturniveau einstellen zu können, ist zwischen Brennstoffzellenausgang und Eingang der zweiten Strömungsführung ein Wärmetauscher vorgesehen, mit dem der von der Brennstoffzelle kommenden Gasstrom entsprechend aufgeheizt wird.
- Bezüglich der Kohlenmonoxid-Adsorptionsvorrichtung ist, wie bereits zumindest teilweise erläutert, vorgesehen, dass diese eine erste Strömungsführung für den Wasserstoff und die Reformer-Produkte und eine zweite Strömungsführung für eine bezüglich der Reformer-Produkte höher temperierte Gasströmung aufweist, wobei ein drehbarer Rotor zur Verbindung der beiden Strömungsführung in einem entsprechend ausgebildeten Gehäuse angeordnet ist, der eine kohlendioxidselektive Adsorptionsmittelbeschichtung aufweist, die in der ersten Strömungsführung in den Reformer-Produkten enthaltenes Kohlendioxid adsorbiert und die in der zweiten Strömungsführung das zuvor adsorbierte Kohlendioxid desorbiert.
- Um zu gewährleisten, dass kein für die Brennstoffzelle schädliches Kohlenmonoxid (betrifft die erste der oben erläuterten Ausführungsformen) von der ersten in die zweite Strömungsführung gelangt, ist vorzugsweise vorgesehen, dass im Übergangsbereich von der einen zur anderen Strömungsführungen eine ein Spülgas abgebende Spülung angeordnet ist, d. h., ein steter bzgl. des Prozesses inerter Gasstrom in Richtung der ersten Strömungsführung bewirkt, dass ausschließlich adsorbiertes Kohlendioxid über den Rotor abführbar ist. Dabei ist der Rotor zur Vermeidung eines Kohlendioxidschlupfes in Umfangsrichtung abschnittsweise gasundurchlässig ausgebildet ist, d. h. entweder hat der Rotor beispielsweise eine tortenstückartige Fächerform oder es sind Waben vorgesehen, die innen die Adsorbatbeschichtung aufweisen.
- Als Adsorbat kommt, wie Versuche gezeigt haben, insbesondere und vorzugsweise Magnesium- oder Bleioxid in Betracht, aber auch natürlich alle anderen Materialien, die bei den beiden jeweils herrschenden Temperaturniveaus gerade in der Lage sind, Kohlendioxid zu ad- bzw. zu desorbieren.
- Andere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Mit Anspruch 13 wird Schutz für die Adsorptionsvorrichtung als solche beansprucht.
- Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die dazugehörige Vorrichtung und deren vorteilhafte Weiterbildungen werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
- Es zeigt stark schematisiert
-
1 eine Brennstoffzellenanlage mit Adsorptionsvorrichtung und nachgeschalteter PEM-Brennstoffzelle und -
2 eine Brennstoffzellenanlage mit Adsorptionsvorrichtung und zwischengeschalteter PEM-Brennstoffzelle. - Die beiden in den
1 und2 dargestellten Brennstoffzellenanlage, die – wie erwähnt – insbesondere zur dezentralen Hausenergieversorgung dienen, umfassen jeweils einen Reformer1 , mit dem Kohlenwasserstoffgas und Wasser in Wasserstoff und weitere Reformer-Produkte umgewandelt wird, mindestens eine Shiftstufe2 zur Verringerung der im Reformergas enthaltenen Kohlenmonoxidmenge, eine sogenannte Gasfeinreinigungsstufe3 (Methanisierungsstufe) zur weiteren Kohlenmonoxidverringerung und schließlich eine (oder auch mehrere) Brennstoffzellen11 . - Verfahrensmäßig ist nun für die beiden Anlagen erfindungswesentlich, dass ein den Wasserstoff und die Reformer-Produkte enthaltender Produktgasstrom nach der mindestens einen Katalysatorstufe (Shiftstufe)
2 einer Kohlendioxid-Adsorptionsvorrichtung4 zu- und von dort ein im wesentlichen kohlendioxid freier Teilgasstrom zur Methanisierungsstufe3 weitergeführt wird. - Vorrichtungsmäßig ist dazu erforderlich, dass zwischen der mindestens einen Katalysatorstufe
2 und der Methanisierungsstufe3 eine Kohlendioxid-Adsorptionsvorrichtung4 angeordnet ist. - Diese Kohlendioxid-Adsorptionsvorrichtung
4 weist, wie in den1 und2 schematisiert dargestellt, vorzugsweise eine erste Strömungsführung5 für den Wasserstoff und die Reformer-Produkte und eine zweite Strömungsführung6 für eine bezüglich der Reformer-Produkte höher temperierte Gasströmung auf, wobei ein drehbarer Rotor7 zur Verbindung der beiden Strömungsführung5 ,6 vorgesehen ist, der eine kohlendioxidselektive Adsorptionsmittelbeschichtung8 aufweist, die in der ersten Strömungsführung5 in den Reformer-Produkten enthaltenes Kohlendioxid adsorbiert und die in der zweiten Strömungsführung 6 das zuvor adsorbierte Kohlendioxid desorbiert. - Wie eingangs erläutert, vereinfacht die der Methanisierung
3 vorgeschaltete Kohlendioxidadsorption4 den Gasfeinreinigungsprozess insofern, als in der Methanisierungsstufe3 ein ungewollter Retro-Shift von Kohlendioxid und Wasserstoff zu Kohlenwasserstoffgas und Wasser zwangsläufig unterbunden ist. - Als Adsorptionsmittelbeschichtung
8 wird vorzugsweise Magnesium- oder Bleioxid verwendet. Beide Materialien zeigen einerseits unterhalb von 200°C. relativ niedrige Grenzpartialdrücke, andererseits aber im Bereich um 200°C einen deutlichen Anstieg des Grenzpartialdruckes, so dass eine Regeneration bereits mit einem geringfügig heißerem Gas möglich ist, d. h. das etwas heissere Gas in der Strömungsführung6 bewirkt, dass das zuvor adsorbierte Kohlendioxid wieder desorbiert wird. - Um dabei zu gewährleisten, dass das adsorbierte Kohlendioxid während der Rotation des Rotors
7 schlupffrei zur Strömungsführung6 gelangt, ist der Rotor7 in Umfangsrichtung abschnittsweise gasundurchlässig ausgebildet, d. h. einmal adsorbiertes Kohlendioxid hat aufgrund entsprechend ausgebildeter Gasbarrieren keine Möglichkeit während der Rotation des Rotors7 zur Strömungsführung5 zurückzuströmen. - Bei der Brennstoffzellenanlage gemäß
1 ist darüber hinaus vorgesehen, dass der von der Methanisierungsstufe3 kommende, im wesentlichen kohlenmonoxidfreie Teilgasstrom zur Kohlendioxid-Adsorptionsvorrichtung4 zurückgeführt und dort mit dem zuvor abgetrennten Kohlendioxid vermischt wird, was hydraulisch bedingt, dass die Methanisierungsstufe3 ausgangsseitig direkt mit der zweiten Strömungsführung6 verbunden ist. - Ferner ist zur Versorgung der Brennstoffzelle mit Wasserstoff vorgesehen, dass die Kohlendioxid-Adsorptionsvorrichtung
4 ausgangsseitig mit dem Anodeneingang der Brennstoffzelle11 verbunden ist. - Um zu gewährleisten, dass innerhalb der Kohlendioxid-Adsorptionsvorrichtung
4 das Kohlenmonoxid ausschließlich zur Methanisierungsstufe3 weitergeleitet wird, ist im Übergangsbereich9 von der einen zur anderen Strömungsführungen5 ,6 eine ein Spülgas abgebende Spülung10 angeordnet, deren Gasstrom so ausgerichtet ist, dass ausser dem adsorbierten Kohlendioxid kein anderes Gas zur Strömungsführung6 gelangen kann. - Bei der Brennstoffzellenanlage gemäß
2 ist insbesondere vorgesehen, dass der von der Methanisierungsstufe3 kommende, im wesentlichen kohlenmonoxidfreie Teilgasstrom der Brennstoffzelle11 anodeneingangsseitig zugeführt wird. Dies hat, wie erwähnt, den Vorteil, dass der die Brennstoffzelle erreichende Gasstrom höhere Anteile an Wasserstoff enthält und somit die Brennstoffzelle eine höhere Leistungsdichte aufweist. - Der von der Brennstoffzelle
11 anodenausgangsseitig kommende Teilgasstrom wird dann (in der Regel nach einer Zwischenerhitzung) zur Kohlendioxid-Adsorptionsvorrichtung4 zurückgeführt und dort mit dem zuvor abgetrennten Kohlendioxid vermischt wird, d. h. vorrichtungsmäßig ist bei dieser Ausführungsform vorgesehen, dass die Methanisierungsstufe3 ausgangsseitig mit der Brennstoffzelle11 und diese anodenausgangsseitig mit der zweiten Strömungsführung6 verbunden ist. -
- 1
- Reformer
- 2
- Katalysatorstufe
- 3
- Methanisierungsstufe
- 4
- Kohlendioxid-Adsorptionsvorrichtung
- 5
- Strömungsführung
- 6
- Strömungsführung
- 7
- Rotor
- 8
- Adsorptionsmittelbeschichtung
- 9
- Übergangsbereich
- 10
- Spülung
- 11
- Brennstoffzelle
Claims (13)
- Verfahren zur Bereitstellung von Wasserstoff zum Betrieb einer Brennstoffzellenanlage, wobei in einem Reformer (
1 ) Kohlenwasserstoffgas und Wasser in Wasserstoff und weitere Reformer-Produkte wie Kohlendioxid und Kohlenmonoxid umgewandelt und wobei die Reformer-Produkte zur Reduzierung des Kohlenmonoxidanteils zuerst mindestens einer Katalysatorstufe (2 ) und danach einer Methanisierungsstufe (3 ) zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Wasserstoff und die Reformer-Produkte enthaltender Produktgasstrom nach der mindestens einen Katalysatorstufe (2 ) einer Kohlendioxid-Adsorptionsvorrichtung (4 ) zu- und von dort ein im wesentlichen kohlendioxidfreier Teilgasstrom zur Methanisierungsstufe (3 ) weitergeführt wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Methanisierungsstufe (
3 ) kommende, im wesentlichen kohlenmonoxidfreie Teilgasstrom zur Kohlendioxid-Adsorptionsvorrichtung (4 ) zurückgeführt und dort mit dem zuvor abgetrennten Kohlendioxid vermischt wird. - Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlendioxid-Adsorptionsvorrichtung (
4 ) ausgangsseitig anodeneingangsseitig mit der Brennstoffzelle (11 ) verbunden ist. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Methanisierungsstufe (
3 ) kommende, im wesentlichen kohlenmonoxidfreie Teilgasstrom der Brennstoffzelle (11 ) anodeneingangsseitig zugeführt wird. - Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Brennstoffzelle (
11 ) anodenausgangsseitig kommende Teilgasstrom zur Kohlendioxid-Adsorptionsvorrichtung (4 ) zurückgeführt und dort mit dein zuvor abgetrennten Kohlendioxid vermischt wird. - Apparat zur Bereitstellung von Wasserstoff zum Betrieb einer Brennstoffzellenanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, umfassend einen Reformer (
1 ) zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffgas und Wasser in Wasserstoff und weitere Reformer-Produkte, wobei dem Reformer (1 ) mindestens eine Katalysatorstufe (2 ) und eine Methanisierungsstufe (3 ) zur Aufbereitung der Reformer-Produkte nachgeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der mindestens einen Katalysatorstufe (2 ) und der Methanisierungsstufe (3 ) eine Kohlendioxid-Adsorptionsvorrichtung (4 ) angeordnet ist. - Apparat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenmonoxid-Adsorptionsvorrichtung (
4 ) eine erste Strömungsführung (5 ) für den Wasserstoff und die Reformer-Produkte und eine zweite Strömungsführung (6 ) für eine bezüglich der Reformer-Produkte höher temperierte Gasströ mung aufweist, wobei ein drehbarer Rotor (7 ) zur Verbindung der beiden Strömungsführung (5 ,6 ) vorgesehen ist, der eine kohlendioxidselektive Adsorptionsmittelbeschichtung (8 ) aufweist, die in der ersten Strömungsführung (5 ) in den Reformer-Produkten enthaltenes Kohlendioxid adsorbiert und die in der zweiten Strömungsführung (6 ) das zuvor adsorbierte Kohlendioxid desorbiert. - Apparat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Methanisierungsstufe (
3 ) ausgangsseitig direkt mit der zweiten Strömungsführung (6 ) verbunden ist. - Apparat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Methanisierungsstufe (
3 ) ausgangsseitig mit der Brennstoffzelle (11 ) und diese anodenausgangsseitig mit der zweiten Strömungsführung (6 ) verbunden ist. - Apparat nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Übergangsbereich (
9 ) von der einen zur anderen Strömungsführungen (5 ,6 ) eine ein Spülgas abgebende Spülung (10 ) angeordnet ist. - Apparat nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Adsorptionsmittelbeschichtung (
8 ) wahlweise Magnesium- oder Bleioxidanteile umfasst. - Apparat nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (
7 ) in Umfangsrichtung abschnittsweise gasundurchlässig ausgebildet ist. - Kohlendioxid-Adsorptionsvorrichtung (
4 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 12.
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