Auswirkungen von Luftschadstoffen auf Brennstoffzellen aufgeschlüsselt
Luftschadstoffe wie Stickoxide und Ammoniak haben auch Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer von Brennstoffzellen. Diese Auswirkungen sind mittels Schadgasfiltern und optimierten Betriebsstrategien aber abzumindern. Dies sind wesentliche Erkenntnisse des Verbundvorhabens ALASKA, in dem ZBT gemeinsam mit Daimler AG, Mann und Hummel Innenraumfilter GmbH und dem Forschungszentrum Jülich gearbeitet hat. Die Ergebnisse des ZBT sind nun publiziert.
Die wichtigsten Erfolge in den Arbeitspaketen des ZBT waren die Aufschlüsslung der wesentlichen Schadgasmechanismen, die als Basis für die Entwicklung von beschleunigten Regenerationsmaßnahmen gelten. Die Untersuchung der Schadgaseinflüsse erfolgte bei unterschiedlichen realitätsnahen Betriebs- und Belastungsszenarien. Weiterhin wurden Richtwerte der relevanten Schadgase ermittelt, die für Brennstofffzellenanwendungen akzeptabel sind. Diese sind wiederum stark abhängig von den jeweiligen Betriebsparametern der Brennstoffzelle. Durch die Spezialisierung auf verkehrsrelevante Schadgase konnte eine umfangreiche Wissensbasis erarbeitet werden, die Filterherstellern für den innovativen Brennstoffzellenbereich aber auch Unternehmen der Automobilindustrie eine große Hilfestellung bezüglich der Auslegung von Filtern und Betriebsstrategien der Fahrzeige liefert.
Es wurde eine Vielzahl von relevanten Luftschadgasen und deren Einfluss auf PEMBZ untersucht. Die verwendeten Gase im Projekt waren NO, NO2, NH3 , SO2, Propan, Butan, Ethan, Ethen, Ethin, Toluol und Acetaldehyd.
Durch das zu Beginn durchgeführte umfangreiche Schadgasscreening stellte sich heraus, dass insbesondere die Stickoxide und Ammoniak zu erheblichen Leistungseinbußen bei der PEMBZ führen können. Da im Straßenverkehr diese Schadgase auch mit erhöhten Konzentrationen auftreten, wurde eine Priorisierung vorgenommen. So lag der Fokus am ZBT auf den Stickoxiden, während bei Daimler neben weiteren Schadgasen der Einfluss und Schadmechanismus von NH3 intensiv analysiert wurde.
