Der hohe Wirkungsgrad bei der Erzeugung von elektrischen Strom, das daraus resultierende Potential zur Kraftstoffeinsparung und die Möglichkeit hohe Leistungen zu erzeugen, können die Brennstoffzelle zu einer attraktiven Alternative zu den herkömmlichen Generatoren zur Kfz-Bordstromversorgung werden lassen. Beim BMW 750hL ist der Brennstoffzellen-Stack im Kofferraum anstelle der dort ursprünglich untergebrachten Start- und Bordnetzbatterie integriert. Der Wasserstoff wird in einem 120 l Kryotank flüssig gespeichert. Aus diesem Tank werden sowohl der bivalente V12 Motor mit 5,4 Liter Hubraum als auch die Brennstoffzelle zur Bordstromversorgung gespeist. Dazu wird der Wasserstoff durch einen Wärmetauscher am Tanksystem verdampft und den Verbrauchern über die Versorgungsleitungen gasförmig zugeführt. Der Aufbau und die Funktion der PEM-Brennstoffzelle wird dargestellt. Im 750hL stehen bei gefülltem Tank mehr als 250 kWh chemische Energie für die Umwandlung in elektrische Energie zur Verfügung. Dieses Energiepotential, das unabhängig vom Motorbetrieb besteht, ermöglicht z.B. den Betrieb einer Standklimaanlage. Durch den besseren Wirkungsgrad der Brennstoffzelle im Vergleich zum Gesamtwirkungsgrad von Motor und Generator ergibt sich eine Kraftstoffeinsparung von ca. 1l/100 km. Zur Serientauglichkeit von Brennstoffzellen-Systemen im Fahrzeug müssen jedoch Herausforderungen wie Frostbeständigkeit sowie Erhöhung von Leistungsdichte und Lebensdauer bei gleichzeitiger Reduzierung der Produktionskosten gemeistert werden.
Brennstoffzellen für das Bordnetz von Wasserstoffautos
2001
8 Seiten, 6 Bilder, 1 Tabelle, 4 Quellen
Conference paper
German