Brennstoffzellensystem in einem Teststand

EISBaEr – Innovative Sensorik für robustere Brennstoffzellensysteme

ZBT steigt in Projekt ein: Ein neuartiges Sensorsystem für stationäre Brennstoffzellensysteme soll relevante Werte in Echtzeit überwachen und eine präzise Betriebsregelung ermöglichen – für mehr Leistung, Effizienz, Zuverlässigkeit und längere Lebensdauer der Systeme.

Die Betriebsführung handelsüblicher stationärer Brennstoffzellensysteme basiert überwiegend auf klassischen Regelungsverfahren, die durch physikalische Modelle, Kennfelder und Zustandsüberwachungen unterstützt werden. Doch nur mit einer vollwertigen Regelung inklusive kontinuierlicher Erfolgskontrolle können die Systeme ihr volles Potenzial ausschöpfen. Dafür müssten langzeitstabile und ausreichend genaue Sensorsysteme die nötigen Daten liefern. Doch solche Sensorik ist am Markt nicht zu wirtschaftlichen Konditionen erhältlich.

Ziel: Optimierte Betriebsführung auf Basis von Echtzeitdaten

Das Projekt EISBaEr hat sich zum Ziel gesetzt ein Sensorsystem zu entwickeln, das diese Herausforderungen adressiert. Erforscht werden innovative Sensorik-Ansätze für die Messung der Wasserstoffkonzentration, der Feuchte und weiterer relevanter Parameter. Auch die notwendigen robusten Sensorgehäuse werden gleich mitentwickelt. Das neuartige Sensorsystems wird anschließend aufgebaut und im Brennstoffzellen-System getestet.

Die neue, auf Echtzeitdaten basierende Regelung zielt darauf ab, die Betriebsführung in stationären Brennstoffzellen-Systemen im Hinblick auf Leistung, Effizienz, Zuverlässigkeit und Lebensdauer zu optimieren. Damit sollen zudem dynamischere Lastwechsel ermöglicht und die Betriebssicherheit erhöht werden.

Grafische Darstellung eines Projektansatzes

ZBT-Expertise ist gefragt

Das ZBT ist jetzt als neuer Partner in das Verbundprojekt eingestiegen und bringt seine Expertise im Bereich Brennstoffzellensysteme und Systemtests ein. Auf einem 10-kW-Systemprüfstand werden wir die im Projekt entwickelten Sensoren in eine reale Brennstoffzellenumgebung integrieren und unter praxisnahen Betriebsbedingungen untersuchen. Ergänzend werden die Versuchsergebnisse durch Systemsimulationen bewertet, um den Nutzen der Sensorik für zukünftige Betriebs- und Regelungsstrategien abzuschätzen.

Projektinfo

„EISBaEr – Innovative Sensorik zur Verbesserung der Effizienz und Haltbarkeit von Brennstoffzellen für die stationäre Energieerzeugung“

Förderung: 8. Energieforschungsprogramm der Bundesregierung
Projektlaufzeit: bis 31. August 2028
Fördersumme ZBT: 457.300 €

Projektpartner:

Projektträger: PtJ - Projektträger Jülich | Forschungszentrum Jülich GmbH

Förderlogo Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

KONTAKT

Abteilungsleiter Brennstoffzellensysteme

Dr. Ulrich Misz
+49-203-7598-3313

KONTAKT

Projektleiter

Christian Heßke
+49 203 7598-4283
Porträtfoto von Christian Heßke

Unsere Entwicklungsdienstleitungen

Von der Materialidee bis zur Systemreife – integrierte Entwicklungsansätze für elektrochemische Technologien
 
Die Entwicklungsarbeiten am ZBT umfassen die systematische Auslegung, Materialentwicklung und Betriebsstrategie elektrochemischer Komponenten. Ziel ist die anwendungsnahe Optimierung von Brennstoffzellen- und Elektrolysesystemen entlang ihrer gesamten Wertschöpfungskette.

Controls
– Betriebsstrategien für MEA-Konfigurationen
– Betriebsstrategien für Stapel
– Betriebsstrategien für Komponenten und Gesamtsysteme

Design / CAD / Engineering
– 3D-CAD: metallische Bipolarplatten
– Compound-Bipolarplatten

Materialentwicklung
– Katalysatoren und Tinten
– Compound-Materialien und Dichtungsformulierungen

Abgebildet sind 3 Brennstoffzellensysteme in einer Laborumgebung.
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