Hochleistungs-Brennstoffzellen für Wohnwagen
Der Einsatz von Festoxidbrennstoffzellen (solid oxide fuel cell, SOFCs) für tragbare Anwendungen wurde bislang außer Acht gelassen, da eine schnelle Inbetriebnahme erforderlich ist und es dieser Planartechnologie an einer ausreichenden Temperaturwechselbeständigkeit mangelt. Diese Probleme können durch eine Umsetzung der Mikrotubulartechnologie gelöst werden, über die Märkte wie zum Beispie Hilfskrafterzeuger (auxiliary power unit, APUs) angesprochen werden. Im Rahmen des Projekts SAPIENS (SOFC auxiliary power in emissions/noise solutions) bauten die Forscher mikrotubulare SOFC-Stacks und integrierten diese in ein Hybridenergiesystem. Diese bilden zentrale Komponenten eines Brennstoffzellen-Stromerzeugers. Weitere Komponenten sind eine Batterie, ein Gasprozessor zur Brennstoffreinigung und Ausrüstung für die elektrische, mechanische und steuerungstechnische Anlagenperipherie (Balance of Plant, BOP). Während der dreijährigen Laufzeit von SAPIENS entwarfen die Forscher die in Bezug auf Größe und Gewicht bestehenden Anforderungen an ein derartiges Energieerzeugungssystem auf Grundlage von Propan, das auch für Anwendungen im Wohnmobilbereich geeignet ist. Mechanische, elektrische und Datenübertragungsschnittstellen zwischen Stromgenerator und Freizeitfahrzeug wurden gleichermaßen so gestaltet, man in der Wildnis campen kann, wo keine Anschlüsse an ein Stromnetz vorhanden sind. Überdies modellierte SAPIENS einzelne mikrotubulare Festoxidbrennstoffzellen, SOFC-Stacks sowie BOP, um die Gesamtsystemleistung zu optimieren. Die Modellierungsresultate lieferten wertvolle Erkenntnisse über die Wärmeübertragung. Vor deren Einbindung in ein Stromnetz wurde jedes Element anhand von Propanproben umfassend getestet, die man an Tankstellen in ganz Europa sammelte. Mit der Integration von SOFC-Stacks in ein Hybridenergiesystem hat SAPIENS europaweit dem Wohnmobilmarkt und den Campingenthusiasten eine innovative Lösung zur Reduzierung von Lärm- und Schadstoffemissionen geliefert. Auf Ausstellungen in Düsseldorf und Birmingham demonstrierte man das neue Stromsystem, das den elektrischen Bedarf bis zu zwei Wochen decken kann, anhand eines Wohnmobils.
Schlüsselbegriffe
Campingfahrzeuge, Freizeitfahrzeuge, Wohnmobile, Festoxidbrennstoffzelle, Hilfskrafterzeuger, Hilfsaggregate, SAPIENS, Propan
