Die Hauptvorteile eines mit Brennstoffzellen (BZ) angetriebenen Fahrzeugs sind Emissionsarmut bzw. -freiheit und hoher elektrischer Wirkungsgrad. Kurz charakterisiert werden die fünf wesentlichen BZ-Typen, die sich nach dem eingesetzten Elektrolyten und der Arbeitstemperatur unterscheiden. Für den Fahrzeugeinsatz wird die BZ mit Festelektrolyt und protonenleitender Folie (proton exchange membrane, PEM) favorisiert, deren Aufbau schematisch dargestellt ist. Zwei Funktionsprinzipien für einen Fahrzeugantrieb (Mercedes-Benz (MB) 180BZ) sind dargestellt, und zwar mit den Treibstoffen Wasserstoff sowie Methanol. Der BZ-Antrieb ist auch denkbar in Nahverkehrsbussen oder in Kommunalfahrzeugen. Ein Beispiel ist das Fahrzeug MB 180 aus der Transporterreihe, dessen Daten tabelliert sind. Der Wagen ist seit einem Jahr in Betrieb und hat dabei ca. 500 Betriebsstunden absolviert. Der Wirkungsgrad des Gesamt-Brennstoffzellen-Elektroantriebs erreicht bei Teillast nahezu 40 %. Auf Kundennutzen und technische Forderungen an einen Brennstoffzellen-Antrieb wird eingegangen. Die Kundenerwartungen lassen sich aus dem Nutzungsspektrum ableiten. Schwieriger wird es bei den Kfz-spezifischen Umgebungstemperaturen. Der Antrieb muß auch bei -30 Grad C und 60 Grad C einwandfrei funktionieren. Weitere Anforderungen können aus den vielfältigen Betriebsbedingungen eines Fahrzeugs abgeleitet werden. Abschließend wird kurz auf die Projektziele eines BZ-Elektroantriebs eingegangen. Hierzu gehören u.a. Steigerung der Leistungsdichte, Senkung der Systemkosten, Verkleinerung des Systems. Die Frage nach Treibstoffinfrastrukturkosten und Fertigungstechnik ist bei der Weiterentwicklung des BZ-Antriebs sehr wichtig und zukunftsentscheidend.
Fahrzeugantrieb mit PEM-Brennstoffzelle
Automotive power units with PEM fuel cells
Chemie Ingenieur Technik ; 67 , 10 ; 1292-1299
1995
8 Seiten, 9 Bilder, 2 Tabellen, 5 Quellen
Article (Journal)
German
Brennstoffzelle, der alternative Fahrzeugantrieb?
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