Fluor-freie Befeuchter-Flachmembran und innovatives Membranwickelelement für die Kathodenluftbefeuchtung in PEM-Brennstoffzellen

Abstract

In Europa wird die Kommerzialisierung von Brennstoffzellen kurz- und mittelfristig hauptsächlich in mobilen Anwendungen erfolgen, wobei ein Fokus auf dem Einsatz im Transport und bei hohen Reichweiten wie beispielsweise im Schwerlastverkehr liegen wird. Beispiele solcher "Heavy Duty Vehicles" sind neben LKW, der öffentliche Transport, wie Bus und Zug, die maritime und alle Luftfahrt-Anwendungen. Damit verbunden sind deutlich erhöhte Anforderungen an die Lebensdauer und Verlässlichkeit des Systems und damit auch an den Befeuchter. Für diese Anwendungen werden große Reichweiten und lange Standzeiten gefordert. Das System wird auf einen optimalen Betriebspunkt ausgelegt, bei dem die Wirtschaftlichkeit im Vordergrund steht und somit ein hocheffizientes Gesamtsystem erfordert. Der (Kathoden-) Luftbefeuchter spielt dabei eine zentrale Rolle. Das Gesamtziel des FLUID Projekts bestand in der gezielten Entwicklung, Pilotproduktion und dem anschließenden Eignungstest im Modulmaßstab (100 bis 200 kW), technisch innovativer Befeuchtermembranen und -wickelmodule durch ein Konsortium bestehend aus FUMATECH BWT GmbH, Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB (IGB), Deutsches Institut für Textil und Faserforschung (DITF), BASF SE sowie Spiraltec GmbH. Das FLUID Projekt sollte die fertigungstechnischen Prozesse ausarbeiten und Lieferketten für eine massentaugliche Produktion aufbauen. Dies sollte der Flachmembrantechnologie und somit auch der Brennstoffzellentechnologie helfen, sich als zukunftsfeste Lösung am Markt durchzusetzen.