Brennstoffzellensysteme

Effizientes Management und Einbindung von Brennstoffzellen für stationäre und mobile Anwendungen


Dank ihrer hohen Energieeffizienz, ihrer Zuverlässigkeit und der nicht vorhandenen Umweltbelastung im Gebrauch, kann davon ausgegangen werden, dass Brennstoffzellen eine grundlegende Rolle in den Energieversorgungssystemen der Zukunft spielen werden.

Um die Technologie dieser Energiewandler in naher Zukunft als eines der Hauptsysteme für Energieversorgungen etablieren zu können, müssen verschiedene Anforderungen erfüllt sein. So sollte beispielsweise die massentaugliche und kosteneffektive Herstellung von Wasserstoff aus Wasser im Idealfall durch erneuerbare Energiequellen wie Solarenergie erfolgen. Anschliessend sollte der erzeugte Wasserstoff in einem tragbaren, leichten Behälter gespeichert werden können, um diesen schnell und einfach in mobilen Systemen einzusetzen. Zudem erfordert die Verwendung von Brennstoffzellen in Hybrid-Systemen ein zuverlässiges Management und einen regulierbaren, optimalen Hybridisierungsgrad, welcher vom Leistungs- und Energiebedarf sowie von den Betriebsbedingungen abhängig ist. 

Hauptziel der Forschungsgruppe Brennstoffzellen der BFH ist es, die Verwendung von Brennstoffzellen in heutigen mobilen und stationären Anwendungen durch die Bereitstellung von Fachwissen voranzubringen, um Lösungen für die obengenannten technologischen Herausforderungen zu finden. Wir erforschen die Herstellung von Wasserstoff mit Wasserelektrolyseuren unter Verwendung von Solarenergie zur Energiespeicherung für eine spätere Nutzung. Im Bereich Brennstoffzellen verfügen wir über Fachwissen im Bereich Forschung und Entwicklung energieeffizienter Managementsysteme und der Einbindung von Brennstoffzellen in komplexe Systeme für eine Vielzahl von Anwendungen.

Aktivitäten und Kompetenzen

  • Entwicklung von luft- und wassergekühlten PEM-Brennstoffzellen bis 10 kW mit H2/Luft- oder H2/O2-Nutzung
  • Entwicklung von PEM-Brennstoffzellen/Batterien/Superkondensatoren in Hybridsystemen
  • Managementsysteme von Hybridsystemen
  • Leistungs- und Lebensdauertests von PEM-Brennstoffzellsystemen in dynamischen Prüfständen
  • Verhalten von PEM-Brennstoffzellen bei niedrigen Temperaturen (-15 °C – 0 °C)
  • Entwicklung eines eigenen, innovativen Stack- und Systemkonzeptes, welches bereits kommerziell verwendet wird