Forschung
Als Konsequenz aus dem Pariser Abkommen hat die deutsche Bundesregierung einen Klimaschutzplan entwickelt, der für das Jahr 2050 eine „weitgehend Treibhausgas-neutrale Mobilität“ fordert. Allein durch batterieelektrische Antriebe wird dieses Ziel nach heutigem Kenntnisstand nicht zu erreichen sein, da die Energiedichte auch künftiger Akku-Generationen nicht für Langstreckenmobilität und Güterverkehr ausreicht.
Um sich dennoch von fossilen Energieträgern und der damit verbundenen Freisetzung von CO2 unabhängig zu machen, bieten sich chemische Energieträger an, die durch Strom aus regenerativen Quellen wie Sonnen- oder Windenergie gewonnen werden können. Da die derzeit diskutierten Wandlungspfade als ersten Prozessschritt überwiegend die Wasserstoffgewinnung durch Elektrolyse vorsehen, ist es sinnvoll an Energiewandlern zu forschen, die den Wasserstoff direkt in im Fahrzeug nutzbare Energieformen umwandeln können – also am wasserstoffbetriebenen Verbrennungsmotor sowie an der Brennstoffzelle.
Die Onboard-Stromerzeugung durch eine Brennstoffzelle hat gegenüber einem batterieelektrischen Antrieb diverse Vorteile, die vom schnellen Nachtanken über die hohe Energiedichte bis hin zu einem von den Außentemperaturen unabhängigen Betrieb reichen. Allerdings sind die Kosten von für den Fahrzeugeinsatz geeigneten Niedertemperatur-Brennstoffzellen derzeit noch so hoch, dass eine wirtschaftliche Großserienproduktion derzeit noch nicht möglich erscheint.
Die von der FVV initiierte, stark anwendungsorientierte Gemeinschaftsforschung an Brennstoffzellen verfolgt daher das Ziel, durch innovative Lösungen die Kosten künftiger Brennstoffzellen-Generationen deutlich zu senken. Im Zentrum stehen dabei verschiedene technische Ansätze wie die Regelungstechnische Optimierung des Gesamtsystemverhaltens sowie der Teilsysteme, etwa des Thermomanagements, die Optimierung der Peripherie-Systeme für die Wasserstoff- und Luftzufuhr und die Entwicklung geeigneter Simulationsmodelle, mit denen neue Ideen schnell bewertet werden können.
Forschungsschwerpunkte:
Die Brennstoffzellenforschung hat in den letzten Jahren große Fortschritte erzielt und erste kommerzielle Anwendungen ermöglicht. Um die Kosten weiter zu senken, muss nun das Gesamtsystem noch besser zusammenspielen. Ein dafür benötigtes Entwicklungswerkzeug entsteht derzeit im Rahmen eines von der FVV finanzierten Forschungsvorhabens am ZSW in Ulm.
Erfahren Sie mehrEnde vergangenen Jahres hat die Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen (FVV) die neue Planungsgruppe Brennstoffzelle ins Leben gerufen. Wichtigstes Ziel ist es, mit den Mitteln der industriellen Gemeinschaftsforschung eine CO2-neutrale Langstrecken- und Gütermobilität bezahlbar zu machen. Die bislang initiierten Forschungsvorhaben zeigen, dass auf dem Gebiet der Brennstoffzelle noch erhebliches Potenzial für Kostensenkungen vorhanden ist.
Zum ArtikelProjekte der Planungsgruppe 7 »Brennstoffzelle«
Entwicklung eines Brennstoffzellen-Stack-Emulators zur Untersuchung und Bewertung von Komponenten, Werkstoffen und Flüssigkeiten für den Einsatz in Kühlsystemen von Brennstoffzellen
THEMISInnovatives Luftversorgungssystem mit integrierter Befeuchtung für ein Brennstoffzellensystem für Automobilanwendungen
THEMISRecherche und Bewertung über Korrosionsprodukte und Verunreinigungen im Wasserstoffpfad des mobilen Brennstoffzellensystems
THEMISMethodik zur Klassifizierung von Brennstoffzellen-Hybridarchitekturen in der Anwendung
THEMISLeitung:
Dr. Volker Formanski
BMW
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