Start-Stopp-Phänomene für PEM-Brennstoffzellen

(openPR) Stark beachteter Vortrag beim Workshop des Fraunhofer ISE.

Im Rahmen des vom BMWi geförderten Projektes „Stress“ erarbeitet die FuelCon AG zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ( ISE) einen Teststand zur Untersuchung von Start-Stopp-Vorgängen an PEM Brennstoffzellen. Zu diesem Thema veranstaltete das ISE im Dezember 2014 einen Workshop „Start-Stopp-Phänomene und Strategien für PEMFC“, bei dem Mathias Bode, Vorstand der FuelCon AG, als Referent geeignete Testumgebungen und -verfahren vorstellte.

Als größte Stressfaktoren der PEM Brennstoffzelle gelten neben elektrischen Lastwechseln vor allem Phänomene während der Start-Stopp-Phase. Sie treten vor allem bei mobilen Endanwendungen auf. Irreversible Korrosionsprozesse an den Elektroden führen zu einer verstärkten Degradation der einzelnen Zellen.
Das Projekt „Stress“ hatte sich daher unter anderem zum Ziel gesetzt, ein anwendungsorientiertes Testverfahren und die entsprechende Testumgebung zur Untersuchung dieser Prozesse zu entwickeln. Die Orientierung lag dabei auf automotiven / mobilen Anwendungen. Die zu realisierende Testumgebung sollte sowohl praxisnahe Einstellung als auch das Nachführen der Betriebsbedingungen ermöglichen. Das Testverfahren selbst musste auf verschiedene Anwendungen adaptierbar sein.

In seinem Vortrag erläuterte Bode zunächst die Testumgebung zur Analyse von Start-Stopp-Phänomenen als ein wesentlicher Meilenstein der Projektarbeit. Dabei erklärte er den Workshop-Teilnehmern das Anforderungsprofil, die notwendige Gefährdungsanalyse sowie die letztendliche verfahrenstechnische Umsetzung. Anschließend stellte er die aktuellen Ergebnisse der Untersuchungen vor: gemeinsam mit dem Fraunhofer-ISE ist es FuelCon gelungen, eine Testumgebung zu entwickeln, die für PEM Einzelzellen bis hin zu Stacks realisierbar ist und eine hohe Reproduzierbarkeit der Abläufe gewährleistet. Die anschließende rege Diskussion zeigte die hohe Relevanz des vorgestellten Themas.

Evaluator Prüfstände von FuelCon können, weitgehend auch nachträglich, mit verschiedenen Extensions ausgestattet werden. Dazu zählt beispielsweise die „Start-Stop-Extension“, mit der Start-Stopp Vorgänge simuliert werden und damit eine beschleunigte Degradation der Zelle erreicht wird. Die Start-Stop-Extension umfasst sowohl die notwendige Verfahrenstechnik als auch Prüfskripte und eine erweitertes Sicherheitskonzept.