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25.03.2015 | Automobil + Motoren | Nachricht | Onlineartikel

Wie Brennstoffzellen trotz Schadstoffbelastung leistungsfähig bleiben

Autor:
Katrin Pudenz

Da Brennstoffzellen sensibel auf Schadstoffe in der Luft reagieren, gilt es zu erörtern, welche Filter künftig in Autos mit diesem Antrieb eingebaut werden sollten und wie Brennstoffzellen trotz Belastung mit Luftschadstoffen leistungsfähig bleiben. Mit dieser Fragestellung beschäftigen sich Forscher im Verbundprojekt Alaska.

In dem Projekt Alaska haben sich Daimler, Mann+Hummel unter der Leitung des Duisburger Instituts für Brennstoffzellentechnik (ZBT) zusammengeschlossen. Die Abkürzung Alaska steht für "Auswertung von Luftschadstoffszenarien zur Auslegung von Schadgasfiltern und Kathodenregenerationszyklen für Automotiv-Brennstoffzellen". Das Projekt ist auf zweieinhalb Jahre angelegt und wird vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert.

Evaluation von Luftfiltern

Gesamtziel des Vorhabens ist die Evaluation von Luftfiltern gegen Schadgase zum Einsatz in automobilen Brennstoffzellenanwendungen und die Optimierung der Betriebsstrategie der Brennstoffzellen hinsichtlich der Regeneration bei Schadgaseintrag, berichten die ZBT-Experten. Entscheidende Informationen hierfür lägen zunächst aber in der Ermittlung tatsächlich relevanter Belastungsszenarien für die Filter und die Brennstoffzellen: Je nach Schadgas sei weniger die Grundbelastung der Umgebungsluft entscheidend sondern kurzfristige Spitzen, wie sie beispielsweise durch vorausfahrende Fahrzeuge oder in Tunneln auftreten können. Solche Zusammenhänge zu erforschen ist Aufgabe des Instituts für Energie- und Klimaforschung: Troposphäre am Forschungszentrum Jülich.

Die Jülicher Wissenschaftler Dr. Dieter Klemp und Dr. Christian Ehlers bringen für die geplanten Messungen in den kommenden zweieinhalb Jahren ein mobiles Labor des Instituts zum Einsatz. Die Geräte an Bord messen Spurengase, Kohlenwasserstoffe und Partikel wie Ruß aus Holzverbrennung oder Dieselmotoren. Von besonderem Interesse sind dabei gasförmige Spurenstoffe wie Stickoxide, Ammoniak und Schwefeldioxid. Geplant sind Messfahrten in dicht besiedelten Zonen wie dem Ruhrgebiet oder dem Großraum Stuttgart ebenso wie Messungen in Straßentunneln, in den Alpen und an der Küste, wie es aus Jülich heißt.

Am Duisburger Zentrum für BrennstoffzellenTechnik werden dann auf Basis der Messdaten aus Jülich die Schädigungsauswirkungen von Grund- und Spitzenbelastungen einzelner Gase und Misch-Belastungen analysiert, Mann+Hummel wird kostenoptimierte Filter und Filterwartungsstrategien entwickeln. Bei der Daimler wiederum werden im Rahmen des Projekts spezielle Szenarien einer Belastung mit Schadgasen an großen Brennstoffzellen-Stacks nachgebildet. Gemeinsam mit dem ZBT will das Unternehmen darüber hinaus Strategien entwickeln, Brennstoffzellen-Systeme auch dann optimiert zu betreiben und zu regenerieren, wenn die Schadstoffe in der Luft nicht herausgefiltert werden können.

Fortschritte in der Langlebigkeit erwartet

Als Ergebnis aus dem Projekt wird erwartet, dass sowohl im Bereich der Filtertechnik für Luftversorgung von Brennstoffzellen als auch für die Markteinführung von Brennstoffzellenfahrzeugen wesentliche Fortschritte auch hinsichtlich der Langlebigkeit und damit Kundenakzeptanz erreicht werden.

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