AiF-FV-Nummer 19816 N

Entwicklung eines Dauerhaften PEMFC Stacks bei zyklischer Frost-Tau-Wechsel Belastung


Status & Laufzeit

Laufend: 01.01.2018 bis 30.06.2020

Forschungsstellen

Zusammenfassung

Polymer-Elektrolyt-Membran (PEM) - Brennstoffzellensysteme können in automobilen aber auch stationären oder portablen Anwendungen in den Wintermonaten extremen klimatischen Belastungen ausgesetzt sein, da diese unter Umständen Temperaturzyklen zwischen +90°C und -40°C in Verbindung mit einer hohen Anzahl an Frost-Tau Zyklen unbeschadet überstehen müssen. Abgesehen davon schreibt die DOE vor, dass bis 2020 Brennstoffzellenstapel bei Temperaturen von -20°C innerhalb von 30 Sekunden 50% der Leistung erreichen müssen. Gerade im Automotivbereich ist die Gefahr der Eisbildung und dadurch verursachte Schäden an den Brennstoffzellenkomponenten ein ernstzunehmendes Problem für die Vermarktung der Brennstoffzelle, da es zu verschiedenen Schadensbildern kommen kann, wie Erfahrungen gezeigt haben. In dem geplanten Forschungsvorhaben soll daher ausgehend von den bisherigen Erkenntnissen (IGF 18224N) eine Anpassung der entscheidenden Prozessparameter dahingehend erfolgen, dass ein PEMFC Stack ein zyklisches Einfrieren und Wiederauftauen der Restwassermenge ohne gravierende Schäden übersteht. Dies soll in erster Linie über die Anordnung und Ausführung einer Isolierung sowie über die Variation des MEA Designs erfolgen. Mit den zu erwartenden Ergebnissen lassen sich Frostschäden an automobilen oder stationären Systemen gezielt verhindern, was zu einer erhöhten Lebensdauer von PEMFC Stacks beiträgt, Kosten reduziert und positiv für eine weitreichendere Vermarktung der Brennstoffzelle ist. Gerade auch für KMUs ist dies von großer Relevanz, da diese nicht über die Mittel verfügen dieses know-how selber zu generieren. Damit können sich KMUs auf dem Markt neu positionieren und einen Wettbewerbsvorteil gegenüber größeren Firmen erlangen.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.