Bewertung, Dimensionierung und Modellierung des Befeuchtungssystems - Fraunhofer ICT. Abschlussbericht - Teilvorhaben

Viele Forschungsarbeiten an Brennstoffzellensystemen beschäftigen sich traditionell mit der Zellchemie und dem Stackaufbau, um Leistung und Effizienz zu steigern. Das Projekt OptiKath soll den Betrieb von leistungsdichten, kompakten Brennstoffzellensystemen für verschiedene Anwendungen demonstrieren. Erreicht werden soll ein optimierter Kathodenpfad für ein Hochleistungs-Brennstoffzellensystem mit, auf das Volumen bezogen, erhöhter Leistungsfähigkeit sowie verbesserter Effizienz gegenüber bisher kommerziell verfügbaren Ausführungen. Dieses Ziel soll durch die Optimierung des Kathodenluftsystems in Bezug auf Druck und Feuchte erreicht werden. In AP 1 wird ein Lastenheft erstellt, um technische Randbedingungen festzuhalten. Verschiedene Befeuchtungssysteme werden in AP 2 systematisch bewertet, um in AP 3 ein ganzheitliches Wassermanagementsystem aufbauen und testen zu können. AP 4 beinhaltet die projektbegleitende 1D-Simulation, deren Aufgabe es ist, den Systemauslegungsprozess zu unterstützen und Lastzyklen für das Testen des Gesamtsystems unter realen Einsatzbedingungen zu liefern. Der Aufbau und das Testing des Gesamtsystemdemonstrators erfolgt in AP 5. Um die erreichte Leistungsdichtesteigerung bewerten zu können, wird das Gesamtsystem mithilfe von CAD-Software in AP 6 in ein Fahrzeug integriert. Ziel ist es, neue Anwendungsbereiche für Brennstoffzellentechnologien zu erschließen, bei denen hohe Leistungsdichte und geringer Bauraum gefordert sind. Die IAVF erwartet eine deutliche Marktverschiebung für Prüfstanderprobungsaufwände von Verbrennungsmotoren in Richtung Brennstoffzelle, auf die sie mithilfe des Vorhabens OptiKath bestens vorbereitet sein wird. Für den Projektpartner BEG stellt OptiKath einen wichtigen Schritt für die Konkurrenzfähigkeit in der deutschen und europäischen Zulieferindustrie im Bereich Wasserstoffmobilität dar.