SKAiB - Skalierbare Brennstoffzellensysteme für elektrische Antriebe

Abstract

Ursprünglicher Stand von Wissenschaft und Technik Die Basis der Technologie bildeten marktreife PEM-Brennstoffzellen-Stacks aus der Automobilanwendung. Für die Anforderungen der zivilen Luftfahrt, hinsichtlich gravimetrischer Leistungsdichte, Wirkungsgrad, Zuverlässigkeit sowie des Betriebs bei höheren Temperaturen und geringerer Gasfeuchte waren diese aber ungenügend. Begründung/Zielsetzung der Untersuchung Konkret sollte die erste Generation von Brennstoffzellen-Stacks für das Airbus ZEROe-Programm demonstriert werden. Die Hauptzielsetzung der Aerostack GmbH insgesamt war die Entwicklung, Integration und Verifikation eines Stacks. Methode Das Vorhaben SKAiB arbeitete in mehreren Entwicklungsiterationen über fünf Haupt-Arbeitsschwerpunkte: Systematische Erarbeitung von Schnittstellenspezifikationen

Parameter-Sensitivitätstests, um Performance-Modelle zu erstellen und die Mindestgasstöchiometrie zu ermitteln Konzepterstellung für Start-Up / Shut-Down Prozeduren und Untersuchung des Einflusses der Gasströmungskonfiguration Aufbau eines Stacks und Durchführung des Factory Acceptance Tests, einschließlich Performance- & Homogenitätstest Entwicklung des Cell Voltage Pickup (CVP) Gen. 2, fokussiert auf Gewichtsreduktion und Luftfahrttauglichkeit

Ergebnisse des Vorhabens Meilensteinerreichung ("Komponenten für Laborsystemtest verifiziert") Ein Stack wurde aufgebaut und qualifiziert. Nachweis einer Leistung von 100 kW bei 59% Effizienz Performance-Modelle mit max. Abweichung von 3,3% zur Messung CVP der 2. Generation mit 70% Gewichtsreduktion Schlussfolgerung/Anwendungsmöglichkeiten Das Projekt SKAIB hat trotz vorzeitigem Ende eine solide Grundlage und einen technologischen Vorsprung geschaffen. Die Ergebnisse tragen zur Basis für zukünftige Brennstoffzellen- und Wasserstofftechnologieprojekte in Deutschland bei. Der erhöhte Reifegrad und die erarbeiteten Qualifikationstests bereiten die Zertifizierung nach Luftfahrtstandards vor und sichern das Wachstum der Aerostack GmbH.