Ausgehend davon, dass wahrscheinlich Wasserstoff als Energieträger für den künftigen Personenwagenverkehr mit Brennstoffzellen in Frage kommt, wird anhand eines Life-Cyclie-Assessments (LCA) näher betrachtet, ob der Wasserstoff in flüssiger oder gasförmiger Form eingesetzt werden wird. Für den Fahrzeugeinsatz eignet sich die Polymer-Elektrolyt-Brennstoffzelle (PE-BZ) am besten. Dieses Brennstoffzellensystem besteht im Wesentlichen aus einem Stapel als zentrale Energieumwandlungseinheit, dem System zur Förderung und Konditionierung der Luft als Sauerstofflieferant, dem System zur Förderung der Konditionierung des Wasserstoffs und dem System zum An- und Abtransport von Wärme im System. Die Effizienz kann zunächst durch Verbesserungen im Bereich der elektrochemischen Umwandlung von H2 zu H2O erreicht werden. Diese Umwandlung erfolgt in der sogenannten Membran-Elektroden-Einheit (MEE). Ziel der Verbesserungen ist hier die Senkung des Ohmschen Widerstandes durch leitfähigere Materialien und die Reduzierung des Reaktions- und Diffusionswiderstandes durch verbesserte Elektrokatalyse und Porosität der aktiven Schichten. Eine andere Herausforderung liegt im Brennstoffzellen-Stapel. Hier geht es darum, eine möglichst optimale Versorgung und Entsorgung der Prozessgase an die Membran-Elektrodeneinheiten sicherzustellen. Durch die Gestaltung des Stapels kann einerseits das Leistungsgewicht der zentralen Wandlereinheit beeinflusst werden, zum anderen kann versucht werden, gewisse Funktionen der Hilfsaggregate direkt in den Stapel einzubauen. Verbesserungspotenzial ist weiterhin im Bereich des Leistungsbedarfs der Hilfsaggregate vorhanden. Durch die Reduktion der benötigten Leistung zum Antrieb der Hilfsaggregate kann eine Steigerung des Systemwirklungsgrades erzielt werden. Da die Luftverdichtung den größten Anteil des Leistungsbedarfs verursacht, kann die Entwicklung von neuen Aufladeaggregaten diesen Leistungsbedarf wesentlich reduzieren. In jedem Fall sind bei Systemauslegung Kompromisse notwendig. Das wird am Beispiel der MEE aufgezeigt.


    Zugriff

    Zugriff über TIB

    Verfügbarkeit in meiner Bibliothek prüfen


    Exportieren, teilen und zitieren



    Titel :

    Das Potential der Polymer-Elektrolyt-Brennstoffzelle unter Berücksichtigung verschiedener Treibstoffketten


    Weitere Titelangaben:

    Potential of the PEM fuel cell considering different fuel chains


    Beteiligte:
    Dietrich, P. (Autor:in) / Scherer, G.G. (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2001


    Format / Umfang :

    17 Seiten, 10 Bilder, 5 Quellen


    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch , Englisch