Prüfstand für die Entwicklung von Brennstoffzellen

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Neues Umfeld für Tests, © IAV

Brennstoffzellen gelten als komfortabel und leistungsfähig. Eingesetzt in Elektroautos stellen sie eine ernstzunehmende Alternative zu rein batterieelektrischen Fahrzeugen dar. „Sie lassen sich in nur wenigen Minuten nachtanken, bieten hohe Reichweiten und sind auch bei niedrigen Temperaturen betriebsbereit“, sagt Ralf Wascheck, Abteilungsleiter Fuel Cell & Hydrogen Mobility bei der Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr GmbH (IAV). Hinzu kommt seiner Meinung nach „die enge Verzahnung mit den erneuerbaren Energien“. Wasserstoff werde „das zentrale Speichermedium für Strom aus Erneuerbaren“ sein und darum „in großen Mengen zur Verfügung“ stehen. Deswegen hat die IAV jetzt einen neuen Prüfstand im Entwicklungszentrum Gifhorn eingerichtet, mit dem sie ihre Leistungsfähigkeit bei der Entwicklung von Brennstoffzellenfahrzeugen verstärken möchte.

Die Automobilhersteller treiben das Thema Brennstoffzelle inzwischen stark voran, was sich bei der IAV in einem rasanten Wachstum in den entsprechenden Entwicklungsdienstleistungen und Testumfängen niederschlägt. Mit Brennstoffzellenfahrzeugen können die OEM die CO2-Emissionen ihrer Fahrzeugflotten reduzieren, ohne dass die Kunden beim Komfort Abstriche machen müssen. „Ich bin deshalb davon überzeugt, dass sich der Brennstoffzellenantrieb durchsetzen wird“, so Wascheck.

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Variable Einsatzmöglichkeiten

Am IAV-Standort Gifhorn steht jetzt ein moderner Prüfstand für PEM-Brennstoffzellenstapel und -systeme. Weiterhin lassen sich damit Peripheriekomponenten des Brennstoffzellensystems, wie zum Beispiel Befeuchter, Verdichter oder Rezirkulationsgebläse, untersuchen. Der Prüfstand ist ausgelegt für elektrische Leistungen von maximal 180 Kilowatt pro Stack beziehungsweise 150 Kilowatt pro System.

Der neue Prüfstand ist für mobile Anwendungen von wasserstoffbetriebenen PEM-Brennstoffzellen ausgelegt und erlaubt den niedersächsischen Entwicklern, ihre Untersuchungen unter realitätsnahen und dynamischen Betriebsbedingungen durchzuführen. Die umfangreiche Ausstattung eignet sich für die Serienentwicklung, kann aber auch für Fragestellungen aus der Vorentwicklung und der Forschung genutzt werden.

Die dem Prüfling zugeführten Medien lassen sich in weiten Betriebsbereichen konditionieren, um beispielsweise den Einfluss von Druck, Temperatur und Feuchte auf die Performance zu untersuchen. Auch die Wasserstoffkonzentration ist variabel, so dass sich im Fahrzeug die Anreicherung von Stickstoff innerhalb der Brennstoffzelle nachbilden lässt. Für die Analyse von Stapelcharakteristika kommt unter anderem ein hochdynamisches Einzelspannungsmesssystem zum Einsatz.

Unterschiedliche Testzyklen

Der Brennstoffzellenprüfstand ermöglicht Dauerläufe etwa für Degradationsuntersuchungen, Funktionstests sowie die Charakterisierung und Auslegung des Brennstoffzellensystems inklusive unterschiedlicher Betriebsarten und -führungen.

 

weiterlesen im HZwei Oktober-Heft

 

Autor: Ralf Wascheck, Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr (IAV), Gifhorn

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