Untersuchungen zum Einfluss von Schadstoffen und der H2-Qualität

Das ZBT beschäftigt sich bereits seit 2009 mit der Untersuchung von externen Schadstoffen auf PEM-Brennstoffzellen und Systemkomponenten (z.B. Befeuchter). Ein Fokus liegt auf der Analyse zum Einfluss von Luftschadgasen auf die MEA oder Befeuchtermembran unter realitätsnahen Bedingungen (Schadgaskonzentration und Betriebsparameter). In Zusammenarbeit mit Partnern können real auftretende Schadgasbedingungen im Straßenverkehr ermittelt (Autobahn, Tunnel, Landfahrten) und anschließend der Einfluss der Gase unter beliebigen Lastzyklen und Betriebsparametern analysiert werden. Durch Grenzwertermittlungen in Abhängigkeit der eingesetzten Materialien und Systembedingungen werden beispielsweise Filterherstellern wichtige Informationen zur Komponentenauslegung zur Verfügung gestellt. In diesem Bereich ist das ZBT international führend positioniert.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Untersuchung zum Einfluss der H2-Qualität auf die Lebensdauer der PEM-Brennstoffzelle unter systemnahen Bedingungen. So kann im H2-Rezirkulationskreis eines Systems eine Akkumulierung von Schadgasen (CO, H₂S, NH₃) auftreten, die zur beschleunigten Degradation des Stacks führen. Eine Analytik im ppb-Bereich unterstützt die systemnahen Shortstackuntersuchungen.

Beispielhafte Untersuchungen und Messmethoden

• Wasserstoff-Permeationsmessung
• Wasserstoffversprödung
• mechanische Untersuchungen
• in-situ-Charakterisierung (i-V, EIS, CV, LSV, Grenzstromdichte)
• REM-EDX Analysen
• µ-GC
• IMR-MS