Der hohe Forschungsaufwand, der derzeit für die Entwicklung der automotiven PEMFC-Technologie (Polymer-Electrolyte-Membrane Fuel Cell) eingesetzt wird, hat enorme Fortschritte ermöglicht und diese Technologie einem Serieneinsatz deutlich näher gebracht. Dennoch gibt es offene Probleme - vor allem im Bereich der Dauerhaltbarkeit bei intermittierendem Betrieb sowie der Herstellkosten des Gesamtsystems. Eine Analyse alternativer Möglichkeiten zeigt, daß AFC-basierte Brennstoffzellen (Alkaline Fuel Cell - Alkalische Brennstoffzelle) hier einen erfolgversprechenden Ansatz bieten, da vergleichbare Leistungsdichten deutlich kostengünstiger dargestellt werden können und der intermittierende Betrieb bereits mehrfach erfolgreich nachgewiesen wurde. Die Auslegung eines derartigen Systems wurde für ein Mittelklasse-Fahrzeug durchgeführt, wobei als Kraftstoff eine wässerige Ammoniaklösung dient. Es konnte in der vorliegenden Systemanalyse und Simulationsstudie gezeigt werden, daß die Vorteile hinsichtlich der Dauerhaltbarkeit im intermittierenden Betrieb und der Herstellkosten mit den geforderten Wirkungsgraden einhergehen. Mittels der vorgestellten entwickelten Simulationswerkzeuge wird in weiterführenden Forschungsprojekten eine modellbasierte Regelung für das alkalische Brennstoffzellensystem erstellt. Parallel dazu erfolgt der Bau eines AFC-Stacks sowie eines NH3-Reformers in der 1 kW-Leistungsklasse. Zusammen mit dem angesprochenen Regelungssystem ist geplant, die Realisierbarkeit des Konzeptes mittels eines Laborfahrzeuges im Jahr 2001 nachzuweisen.
Alkalische Brennstoffzellensysteme für Fahrzeugantriebe - eine mögliche Antwort auf offene Problemstellungen?
Alkaline fuel cell systems for vehicle powertrains - a possible solution for unsolved problems?
2000
17 Seiten, 13 Bilder, 9 Quellen
Conference paper
German
Ammoniakwasser , Brennstoffzelle , Dauerfestigkeit , Elektroantrieb , Fahrzeugantrieb , Herstellkosten , intermittierender Betrieb , Kraftstoff , Reformer , Regelungsmodell , Regelungssystem , Systemanalyse , Systemsimulation , Systemzuverlässigkeit , Wirkungsgrad , PEM-Brennstoffzelle , alkalische Brennstoffzelle
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