Chemnitz: Neuer Hochleistungsprüfstand für Brennstoffzellen-Forschung 

An der TU Chemnitz wurde das neu eingerichtete Labor für Brennstoffzellentechnologie eingeweiht. Die Uni kooperiert dabei innerhalb des Innovationsclusters „HZwo – Antrieb für Sachsen“ mit Continental.

Herz der neuen Anlage ist ein Hochleistungsprüfstand zum dauerhaften Test von Antriebsleistungen bis zu 150 kW. Zukünftig besteht außerdem die Option, den Prüfstand bis auf 300 kW umzurüsten. Damit sei die Grundlage für die Entwicklung von Brennstoffzellen und Brennstoffzellensystemen der nächsten Generation gelegt. Zum Vergleich: Die Brennstoffzelle in einem Hyundai Nexo kommt laut dem Hersteller auf eine Ausgangsleistung von 95 kW.

„Brennstoffzellen auf Basis von Wasserstoff haben das Potenzial, ein wichtiger Teil des künftigen Mobilitäts-Mix zu werden. Deshalb intensivieren wir die Forschung und Entwicklung auf diesem Feld“, sagt Stephan Rebhan, Leiter Technologie & Innovation bei Continental, Bereich Powertrain. Bei der Einweihung waren neben Vertretern von Continental und der Technischen Universität mit Martin Dulig auch der zuständige Staatsminister für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr und zugleich auch stellvertretender Ministerpräsident des Freistaates Sachsen anwesend.

Um die Leistungsfähigkeit der Brennstoffzelle unter verschiedenen Bedingungen zu testen, ist der neue Prüfstand in der Lage, wechselnde Umweltbedingungen und Auslastungen zu simulieren, was für die Einschätzung der Leistungsfähigkeit essentiell ist. Die Tests erfolgen bei verschiedenen Temperaturen, Druckverhältnissen und Luftfeuchtigkeiten sowie mit Simulation verschiedener Belastungen, wie Fahrten im Gebirge oder mit zusätzlichem Gewicht.

Wohl das größte Thema bei der Brennstoffzelle selbst sind die Kosten: Der notwendige Einsatz von Platin macht die Zellen teuer. In einem der ersten Projekte mit Continental-Unterstützung sollen deshalb neue Bipolarplatten entwickelt werden. Diese metallischen Platten sind ein zentraler Teil des Brennstoffzellenstapels (Stack). Sie verteilen die Gase und leiten den bei ihrer Reaktion entstehenden Strom ab. „Ziel des Projektes ist die Vorbereitung einer Großserienfertigung neuer Bipolarplatten mit höherer Energiedichte, die kleinere Abmessungen und wirtschaftlichere Systeme ermöglichen“, so Rebhan. Außerdem werden in einem zweiten Projekt Steuergeräte und Steuer-Algorithmen für den effizienten Betrieb von Brennstoffzellen entwickelt.

Thomas von Unwerth, Professor für Alternative Fahrzeugantriebe sieht in der Kooperation Vorteile für beide Seiten. Continental als größter Industriepartner im Innovationscluster bringt umfangreiches Wissen zur Fahrzeuganwendung, zur Steuerungstechnik und zu Komponenten für Brennstoffzellen mit“, so der Professor. „Verbunden mit unserem Expertenwissen schafft das eine ideale Grundlage, um effiziente Fuel-Cell-Lösungen zu entwickeln und eine wirtschaftliche Industrialisierung vorzubereiten.“

Der Prüfstand kann trotz der Kooperation mit Continental auch von Drittfirmen verwendet werden. Erst vor wenigen Wochen wurde am Zentrum für Brennstoffzellentechnik der Universität Duisburg-Essen ein neues Wasserstoff-Testfeld eröffnet. Dort soll am Aufbau einer Wasserstoff-Infrastruktur geforscht werden – von der Erzeugung bis hin zur Tankstelle für Brennstoffzellenfahrzeuge.
tu-chemnitz.de