Die Steigerung der Akzeptanz von Wasserstoff durch seinen sicheren und
zuverlässigen Einsatz ist eine zentrale Herausforderung für die
emissionsfreie Mobilität und die Versorgungsinfrastruktur. Forschende am
Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässikgeit LBF
entwickeln neue Analyse-, Bewertungs- und Testverfahren, die zur
Beherrschung des komplexen Beanspruchungszustands von Wasserstoffsystemen,
wie Brennstoffzellen, Elektrolyseuren und Tanks aber auch einzelner
Komponenten beitragen, also deren Sicherheit und Zuverlässigkeit
verbessern. Mehr über aktuelle Projekte auf der HANNOVER MESSE | Hydrogen
+ Fuel Cells EUROPE, 22. bis 26. April 2024, Halle 13, Stand C47.
Reale Belastungen von Energiespeichern und Wasserstoff-
Brennstoffzellensystemen sind vielfältig und treten überlagert auf. Für
eine schnelle und nachhaltige Markteinführung ist daher eine realitätsnahe
Erprobung während der Entwicklung mit überlagerten mechanischen,
thermischen und elektrischen Beanspruchungen entscheidend.
Für die Energiebereitstellung in mobilen Systemen werden Niedertemperatur-
Polymerelektrolytmembran-Brenn
kombiniert. Der Einsatz dieser Brennstoffzellen-Stapel in Nutzfahrzeugen
unterliegt einer Vielzahl von hochkomplexen und überlagerten
multiphysikalischen (mechanisch, thermisch und elektrisch) und chemischen
Belastungen. Die Auswirkungen dieser Beanspruchungen auf die Sicherheit
und Zuverlässigkeit der BZ-Stapel sind bisher wenig erforscht. Da sich BZ-
Antriebe für Nutzfahrzeuge noch in der Prototypenphase befinden, jedoch
eine mehr als dreimal längere Betriebsdauer im Vergleich zu PKWs
erfordern, ist eine zuverlässige und effiziente Gestaltung dieser
Systemlösungen für eine schnelle und nachhaltige Einführung in breiterem
Maßstab von entscheidender Bedeutung.
Erhebliche Beschleunigung in der Produktentwicklung
Das Fraunhofer LBF stellt dazu den komplexen Beanspruchungszustand aus der
Nutzung flexibel und zeiteffizient im Labor nach. Die Forschenden arbeiten
mit flexiblen Testumgebungen und können auf vielfältige Kundenbedarfe
reagieren. Die realisierbaren Testszenarien gehen weit über den Stand der
Technik hinaus. Mit diesen hocheffizienten und flexiblen Analysemethoden
erreichen die Experten erhebliche Beschleunigung in der Produktentwicklung
bei der optimalen Gestaltung von Energiespeichern und
Brennstoffzellensystemen bereits in der frühen Entwicklungsphase. Die
Ergebnisse resultieren dabei spürbare Wettbewerbsvorteile in dem stark
konkurrierenden Zukunftsmarkt der Elektromobilität.
Wertschöpfung im Technologiefeld von Wasserstoff und Brennstoffzellen
Die neuen Fraunhofer-Technologien sind wesentliche Voraussetzungen bei der
Etablierung von Wasserstoff als zukünftigen regenerativen Energieträger.
Alle Teile der Brennstoffzellen-Wertschöpfung
Nutzfahrzeug können von den Ergebnissen profitieren: Hersteller und
Entwickler von Brennstoffzellen, Brennstoffzellmodulen und
Brennstoffzellsystemen, ebenso Entwickler und Systemausrüster für
Teststände. Dr. Matthias Enders, steht am Mittwoch, 24. April, ganztägig
für Presseinterviews zur Verfügung.
Highlight: Podiumsdiskussion »Wasserstoff & Brennstoffzellen«, Technical
Forum, Halle 13, Stand A30, Dienstag, 23.04.2024, von 11 bis 12 Uhr.
Fraunhofer-Insitute stellen ihren Beitrag zum Thema »Wasserstoff« vor.
Prof. Saskia Biehl aus dem Fraunhofer LBF spricht über »Hydrogen in
series: Electrolysis | Reformer | Reliability | Fuel cell.«
