Entwicklung von Lebensdauerprognosemodellen von Brennstoffzellen in realen Anwendungen

Finanzierung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Laufzeit: 01.01.2011 bis 30.04.2014

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Softwarewerkzeuges, welche eine Abschätzung der zu erwartenden Lebensdauer eines PEFC-Stacks bzw. seiner Komponenten in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen durchführen kann. Die Software wird zum einen auf Basis von Kenntnissen über die durch Ereignisse im Betrieb verursachte Degradation einer Polymerelektrolytmembran Brennstoffzelle (PEFC) und zum anderen von einem Modell unterstützt, das die physikalisch-chemischen Auswirkungen von Betriebsbedingungen und Ereignissen analysieren kann.

Dafür werden die üblichen Vorgehensweisen der Betriebsfestigkeit auf die Brennstoffzelle im Hinblick auf ihre Gültigkeit geprüft und adaptiert.

Dabei gilt es aus einem Datenpool die für die Lebensdauer relevanten Ereignisse wie z.B. Start und Stopp zu identifizieren und rechnerisch mit einem Schädigungsbeitrag zu bewerten. Weiterhin sind im Zuge der Lebensdauerabschätzung die lebensdauerverlängernden Ereignisse wie z.B. Austausch der Kühlflüssigkeit entsprechend im Berechnungskonzept zu berücksichtigen. Zunächst wird dieses Konzept für den Polymerelektrolytmembran Brennstoffzellenstack untersucht. Damit ist es möglich, eine Optimierung der Regelungsstrategie eines Brennstoffzellenstacks durchführen zu können. Dieses Forschungsvorhaben wird zusammen mit dem Institut für elektrische Energietechnik (IEE) bearbeitet.