Die Möglichkeit zur Durchführung von Langzeitmissionen war eines der Ziele des Vorhabens. Hierzu wurde der Einsatz von Brennstoffzellen als primäre Stromquelle vorgeschlagen, da so die Missionsdauer durch die Menge des an Bord mitgeführten Brennstoffes und Oxidationsmittels bestimmt wird. Im Verlaufe des Vorhabens wurden die Voraussetzungen geschaffen, mit Reinwasserstoff und Sauerstoff betriebene Brennstoffzellenmodule mit einer Auslegungsleistung von 1,8 kW in einem autonomen Unterwasserfahrzeug einzusetzen. Hierzu wurden Materialien und Komponenten qualifiziert sowie die erforderliche System- und Steuerungstechnik entwickelt und im Prüfstand erprobt. Die ursprünglich auftretenden Membran-Stabilitätsprobleme konnten in Kooperation mit den entsprechenden Zulieferern systemverträglich gelöst werden. Jedoch führt der Betrieb der Brennstoffzellen mit Reinwasserstoff und Sauerstoff nach wie vor zu einer beschleunigten Degradation der eingesetzten Aktivmaterialien. Begrenzend sind hier die Lebensdauern der Membran-Elektrode-Anordnungen (MEA). In Kurz-Stack-Tests konnte eine Lebensdauer von mehr als 1000 Stunden nachgewiesen werden. Von den MEA-Herstellern werden derzeit lebensdaueroptimierte Produkte vor allem für die Anwendung in der Kraft-Wärme-Kopplung entwickelt, die auch im Einsatz mit Wasserstoff und Sauerstoff eine erhebliche Erhöhung der Lebensdauer erwarten lassen. Es wurden insgesamt drei in die DeepC-Fahrzeugumgebung einbaubare Brennstoffzellenmodule mit einer Auslegungsleistung von 1,8 kW hergestellt und am Prüfstand in Betrieb genommen. Leistung, Brennstoffverbrauch und Dichtigkeit der Module entsprechen den Auslegungsdaten.
DeepC - autonomes Unterwasserfahrzeug für große Tauchtiefen. Teilprojekt 3: Brennstoffzellensystem. Veröffentlichungen im Rahmen des Projekts. Bearbeitungszeitraum: 01. Januar 2001 - 31. Dezember 2005
DeepC - autonomous underwater vehicle for large depth. Part 3: fuel cell system
2005
36 Seiten, 46 Bilder
Report
Deutsch
Polymerelektrolyt-Brennstoffzellensystem für ein autonomes Unterwasserfahrzeug
Fraunhofer Publica | 2017
|