{"id":36763,"date":"2023-07-12T15:46:10","date_gmt":"2023-07-12T13:46:10","guid":{"rendered":"https:\/\/www.krafthand.de\/truck\/?p=36763"},"modified":"2023-07-12T15:54:30","modified_gmt":"2023-07-12T13:54:30","slug":"projekt-multipem-zeit-und-kosteneffiziente-entwicklung-von-brennstoffzellen-stacks-fuer-nfz","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.krafthand.de\/truck\/artikel\/projekt-multipem-zeit-und-kosteneffiziente-entwicklung-von-brennstoffzellen-stacks-fuer-nfz-36763\/","title":{"rendered":"‚MultiPEM‘: Effiziente Entwicklung von Brennstoffzellen-Stacks f\u00fcr Nfz"},"content":{"rendered":"

Nutzfahrzeugen mit Brennstoffzellen-Antrieb (FCEV)\u00a0 wird ein gro\u00dfer Markt mit viel Wachstumspotenzial prognostiziert. Die Gr\u00f6\u00dfe des globalen Brennstoffzellen-Markts wurde im Jahr 2020 auf 21,7 Mrd. USD f\u00fcr das Jahr 2028 gesch\u00e4tzt. Spezialisten des Fraunhofer-Instituts LBF<\/a> m\u00f6chten deshalb im Rahmen des Projekts ‚MultiPEM‘ Analyse-, Bewertungs- und Testverfahren erarbeiten, die eine zeit- und kosteneffiziente Entwicklung von Brennstoffzellen-Stacks f\u00fcr Nfz im Fokus haben und eine schnelle, nachhaltig \u00dcberf\u00fchrung in die breite Anwendung unterst\u00fctzen sollen. Dabei st\u00fcnde die Zuverl\u00e4ssigkeitsbewertung von Brennstoffzellen-Stacks f\u00fcr Nutzfahrzeuge im Vordergrund.<\/p>\n

\u00dcberlagerte, multiphysikalisch-chemische Beanspruchungen im Fokus<\/h3>\n

Auf Grund der heute und zuk\u00fcnftig verf\u00fcgbaren, nicht ausreichenden Energiedichten von Batteriezellen, stellen laut Fraunhofer rein batterieelektrische Antriebskonzepte f\u00fcr schwere Nfz keine optimale L\u00f6sung hinsichtlich Masse, Kosten und Ladezeit dar. Im Gegensatz dazu bietet die Bereitstellung von elektrischer Energie mit Wasserstoff-Brennstoffzellen einen vielversprechenden L\u00f6sungsansatz. Dazu werden sogenannte Niedertemperatur-Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen (NT-PEM-BZ) in einem Stapel zusammengefasst. Der mobile Einsatz dieser BZ-Stapel in Nfz geht mit hochkomplexen, multiphysikalischen (mechanisch, thermisch und elektrisch) sowie chemischen Beanspruchungen einher. \u00dcber die \u00fcberlagerten Einfl\u00fcsse dieser Beanspruchungen auf die Sicherheit und die Systemzuverl\u00e4ssigkeit des BZ-Stapels ist bisher wenig bekannt, da Brennstoffzellen-basierte Antriebe bei Nfz \u00fcberwiegend nur als Prototypen vorhanden sind.<\/p>\n

Das Projekt ‚MultiPEM‘<\/h3>\n

Im Rahmen des Projekts ‚MultiPEM‘ werden erstmals die Auswirkungen der gleichzeitig \u00fcberlagerten multiphysikalisch-chemischen Beanspruchungen von Brennstoffzellen im Nfz-Betrieb auf Stapel-Ebene betrachtet und in f\u00fcr die Anwendung relevante Methoden transferiert. Die zentralen Herausforderungen liegen in der Identifikation und Bewertung der kritischen Fehlermoden, der Entwicklung von beschleunigten und realit\u00e4tsnahen Testabl\u00e4ufen sowie der Entwicklung schneller und kosteneffizienter Untersuchungsroutinen zur zerst\u00f6renden und zerst\u00f6rungsfreien Charakterisierung. Die Untersuchung auf Stapel-Ebene unterscheidet sich wesentlich von der Untersuchung auf Einzelzell- oder Materialebene, da hier der Einfluss der Stapel-Bauweise und der Stapel-Belastung im Vordergrund steht. Die Herausforderung besteht darin, die ben\u00f6tigten Informationen an einer sehr kleinen Zahl von BZ-Stapeln oder sogar nur einen spezifischen Typ zu erheben.<\/p>\n

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Kick-off-Veranstaltung zum Projekt ‚MultiPEM‘ des Fraunhofer LBF.<\/figcaption><\/figure>\n

Wertsch\u00f6pfung im Technologiefeld von Wasserstoff und Brennstoffzellen aufbauen<\/h3>\n

Im Vorhaben ‚MultiPEM‘ werden Analyse-, Bewertungs- und Testverfahren entwickelt, die zur Beherrschung des komplexen Beanspruchungszustands von NT-PEM-BZ in Nfz beitragen und damit deren Sicherheit und Zuverl\u00e4ssigkeit verbessern. Hierbei werden erstmals die Auswirkungen der \u00fcberlagerten multiphysikalisch-chemischen Beanspruchungen betrachtet und in f\u00fcr die Anwendung relevante Methoden transferiert.<\/p>\n

Die Schwerpunkte sind:<\/strong><\/p>\n