Hochleistungs-Brennstoffzellen

Spezielles Entwicklungs-Tool verspricht Elektroautos mit hoher Reichweite

| Autor / Redakteur: Thomas Kuther / Sariana Kunze

(Bild: ZSW)

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ZSW Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg

Elektroautos mit Brennstoffzellen bieten eine größere Reichweite als rein batterieelektrisch betriebene Autos. Damit sie zu einem Bestandteil künftiger Mobilität werden, ist der Aufbau einer starken Brennstoffzellen-Zulieferindustrie erforderlich. Dafür hat das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) nun eine wichtige Voraussetzung geschaffen: Ein neues Werkzeug, das „Auto-Stack-Tool“, zum Entwickeln und Qualifizieren von Brennstoffzellen.

Auf der vom 30. September bis 2. Oktober in Stuttgart stattfindenden Messe „World of Energy Solutions“ stellt das Forschungsinstitut seine Entwicklung jetzt vor. Weitere Neuheiten in Halle C2, Stand 2E25: Ein Bio-Ethanol betriebenes Stromerzeugungsaggregat, der Photovoltaik-Speicher „Sol-Ion“ und das Ökostrom-Speicherverfahren P2G.

Herstellerunabhängiges Tool für die Automobil- und Zulieferindustrie

Auto-Stack-Tool Entwicklungswerkzeugs- und Qualifikationswerkzeug für Brennstoffzellen - integriert im ZSW-Prüfstand zur Aufnahme von Kennfeldern unter allen relevanten Betriebsbedingungen
Auto-Stack-Tool Entwicklungswerkzeugs- und Qualifikationswerkzeug für Brennstoffzellen - integriert im ZSW-Prüfstand zur Aufnahme von Kennfeldern unter allen relevanten Betriebsbedingungen (Bild: ZSW)

Das neue Auto-Stack-Tool am ZSW ist eine herstellerunabhängige Plattform für die Automobil- und Zulieferindustrie. Erstmals gibt es damit ein flexibles Entwicklungs- und Qualifikationswerkzeug, das die Industrialisierung von automobiltauglichen Brennstoffzellen hierzulande unterstützt. Kernelement des Auto-Stack-Tools ist eine 300 cm2 große Einzelzelle in sehr kompakter Bauform. Die Zelldicke beträgt nur 2,6 mm. Die Zellkonstruktion erlaubt die Adaption an die neuen, fortschrittlichen Zellkomponenten. Durch das flexible Montagekonzept ist es möglich, mehrere Zellen schnell zu einem Stack aufzubauen. Mit dem dazugehörenden Prüfstand am Institut können die Neuentwicklungen unter realitätsnahen Bedingungen, die für Fahrzeugantriebe typisch sind, charakterisiert werden.

Das Tool ermöglicht neutrale Leistungszertifizierungen

„Komponentenhersteller und Stackintegratoren können mit dem Auto-Stack-Tool nun neuer Technologien schneller entwickeln und gleichzeitig die optimalen Betriebsbedingungen für neue Komponenten finden.“, erläutert der ZSW-Vorstand und Leiter des Geschäftsbereichs Elektrochemische Energietechnologien Professor Werner Tillmetz. „Und für Automobilhersteller sind neutrale Leistungszertifizierungen realisierbar.“

Weitere Neuheiten auf der World of Energy Solutions

Ebenfalls auf der Messe zu sehen ist ein mit Bio-Ethanol betriebenes Stromerzeugungsaggregat, das überall dort, wo es keinen Netzanschluss gibt, Strom und bei Bedarf Wärme bereitstellt. Das auf der Basis einer Brennstoffzelle und einer Lithium-Ionen-Batterie entwickelte Gerät ist vibrationsfrei, leise und wesentlich effizienter als ein Verbrennungsmotor. Der ausgestellte Prototyp mit einer elektrischen Nennleistung von einem Kilowatt ist kaum größer als eine Kühlbox.

Stromspeicher für eigengenutzten Solarstrom

Ausgestellt ist auch ein mit einer Lithium-Ionen-Batterie ausgestattetes Stromspeichersystem. Mit ihm können Besitzer von Photovoltaikanlagen den lukrativen Solarstrom-Eigenverbrauch erhöhen. Die gespeicherte Energiemenge deckt den durchschnittlichen Strombedarf eines Einfamilienhaushaltes in den Abendstunden ab. Das System wurde im Rahmen des Forschungsprojektes „Sol-Ion“ entwickelt.

Aus Wind- und Solarstrom wird Gas

Das ZSW informiert auch über das neue Konzept Power-to-Gas (P2G). Das Ökostromspeicherverfahren wurde am Institut entwickelt und wandelt überschüssigen Wind- und Solarstrom in Methan um. Das Methan lässt sich in das Erdgasnetz einspeisen und kann bei Stromknappheit wieder zurückverstromt oder beispielsweise als Kraftstoff für Erdgasautos genutzt werden. Nur wenige Kilometer von der Messe entfernt, in Stuttgart-Vaihingen, betreibt das ZSW eine 250-kW-Forschungsanlage zur Methanherstellung.

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