Im Projekt „FuelCell4Leisure“ werden von der enymotion GmbH in Zusammenarbeit mit dem ZBT und Dometic flüssiggasbetriebene 250-Watt-Brennstoffzellensysteme zur Stromversorgung für Anwendungen des Freizeitmarktes (Wohnmobile und Boote) entwickelt. Sie werden in Feldtests untersucht und mit Blick auf die speziellen Anforderungen hinsichtlich ihrer Alltagstauglichkeit, Robustheit und Zuverlässigkeit weiterentwickelt.
Schwerpunkt der Arbeiten des ZBT innerhalb des Projektes ist die Unterstützung der Entwicklung des Gasprozessors und des Brennstoffzellenstacks durch theoretische Betrachtungen und experimentelle Untersuchungen. Ein zentrales Thema ist zudem die Entschwefelung von Flüssiggas. Hierzu werden im Analytiklabor des ZBT sowohl Flüssiggasflaschen analysiert als auch Entschwefelungsmaterialien und -filtersystemen qualifiziert. Des Weiteren werden Qualifizierungsuntersuchungen von Peripheriekomponenten und des Gesamtsystems durchgeführt und enymotion bei der Evaluierung der Feldtestphase unterstützt.
Zur Qualifizierung von Komponenten und kompletten Systemen wurde die speziell auf die Anforderung von Brennstoffzellentests zugeschnittene Kombination von Klimaschränken des ZBT genutzt, in der alle für die Anwendung und die jeweilige Testaufgabe relevanten Betriebsbedingungen variabel eingestellt werden können. Wichtig ist hierbei die Berücksichtigung der direkten Systemumgebung und auch die Konditionierung der Kathodenzuluft und Kühlluft. Diese komplexe Umweltsimulation wurde im Projekt sowohl zur Qualifizierung von Systemkomponenten als auch des Gesamtsystems erfolgreich eingesetzt.
In einer nun abgeschlossenen Testphase wurde unter anderem ein Feldtestgerät im Klimaschrank bis and die Grenzen der spezifizierten Betriebsbedingungen einer Funktionsprobe unterzogen. Die für die Extremtests relevanten Umgebungstemperaturen von -20 °C bis +80 °C und die Luftfeuchtigkeit von 20 % bis 95 % wurden durch zuvor definierte Klimaprofile dem mit kommerziellem Flüssiggas betriebenen Feldtestgerät aufgeprägt.
Es konnten dabei sowohl Einflüsse der Temperatur als auch der Luftfeuchtigkeit auf den Systembetrieb festgestellt und evaluiert werden. Hierdurch sind die Anforderungen an die Weiterentwicklung von Komponenten und insbesondere die Regelstrategien für den optimierten Betrieb unter Extrembedingungen ableitbar. Die erfolgreiche Umsetzung wird in weiteren Untersuchungen nachgewiesen.
Das Verbundprojekt 03BS207C (06/2009 - 02/2012) wird im Rahmen des NIP durch das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung gefördert und ist in dem Einsatzbereich „Spezielle Märkte für Brennstoffzellen“ dem Leuchtturmprojekt „Bodensee“ zugeordnet.
Weitere Informationen zum Themenbereich:
- Klimakammer
- Wasserstofferzeugungsverfahren
- Entschwefelung
- Gasprozesstechnik-Reaktorentwicklung
- Qualifizierung von Systemkomponenten
- Systemtechnik am ZBT
Die Arbeiten im Projekt FuelCell4Leisure werden schwerpunktmäßig im der Abteilung Gasprozesstechnik mit Unterstützung weiterer Arbeitsgruppen des ZBT durchgeführt:
