Das erste Fahrzeug mit Brennstoffzelle aus der Entwicklung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Stuttgart hat seine Testfahrt bestanden. Im Mittelpunkt des Forschungsprojektes HyLite stand nicht die Brennstoffzelle an sich, sondern das Zusammenspiel der zuzuliefernden Systemkomponenten mit dem Brennstoffzellensystem – und das in einem bestehenden Fahrzeug.
Über drei Jahre hinweg entwickelten und testeten die Wissenschaftler und Ingenieure des DLR- Instituts für Fahrzeugkonzepte und deren Partner aus der Automobilzulieferindustrie verschiedene Komponenten für Brennstoffzellenantriebe. Das Ziel: Gewappnet sein für den Automarkt von morgen. Noch vor Abschluss des mit Unterstützung des Landes Baden- Württemberg durchgeführten HyLite-Projektes präsentiert das DLR- Institut nun das innovative Fahrzeug auf dem 6. Internationalen Stuttgarter Fahrzeugsymposium am 22. und 23. Februar 2005 dem Fachpublikum.
Zusammenspiel im Mittelpunkt
Die Weiterentwicklung von Brennstoffzellenfahrzeugen wird neben den Automobilherstellern von den Zulieferern nachhaltig geprägt. Sie müssen ihre Komponenten und Module auf die Besonderheiten der neuen Technologie abstimmen. Im Mittelpunkt des Forschungsprojektes HyLite stand daher nicht die Brennstoffzelle an sich, sondern das Zusammenspiel der zuzuliefernden Systemkomponenten mit dem Brennstoffzellensystem – und das in einem bestehenden Fahrzeug. Als Versuchsträger und Testobjekt diente den Forschern ein bereits erprobtes und für die Straße zugelassenes Elektrofahrzeug, dessen „Innenleben“ im Verlauf der Arbeiten fast vollkommen verändert wurde.
Mit der erfolgreichen Inbetriebnahme des HyLite-Versuchsfahrzeugs belegen die Hersteller, dass sich ihre Systeme für den Brennstoffzellenantrieb eignen und vor allem, dass das Zusammenspiel der einzelnen Fahrzeugkomponenten reibungslos funktioniert. Mit diesen Erfahrungen können sie nun gestärkt in die Fachgespräche mit den Automobilherstellern einsteigen. Am umweltfreundlichen Brennstoffzellenantrieb arbeiten derzeit alle namhaften Automobilhersteller aus Europa, den USA und Japan mit Nachdruck.
Komponenten von unterschiedlichsten Firmenpartnern
Das Fahrzeug, ursprünglich ein Elektro-Stadtfahrzeug, wurde mit zwei PEFC-Niederdruck- Brennstoffzellenstapeln des europäischen Herstellers NUVERA ausgerüstet. Zusammen erzeugen diese etwa 23 Kilowatt elektrische Energie. Das Automobil wurde als Hybrid realisiert. Dies bedeutet, dass die Brennstoffzellenstapel mit einer Batterie parallel geschaltet wurden und dass so die Brems-Energie zurückgewonnen werden kann.
Als Energieträger für die Brennstoffzelle kommt Wasserstoff zum Einsatz. Für dessen Speicherung und Verwendung ist ein spezielles Sicherheitskonzept erforderlich. Das erarbeiteten die DLR- Wissenschaftler gemeinsam mit dem Projektpartner TÜV Süd, Filderstadt. Wesentlich für die Sicherheit sind kompakte Wasserstoffventile. Für die Speicherung des Wasserstoffs, die Druckanpassung und die Dosierung hat der Gasspezialist Air Liquide aus Düsseldorf speziell angepasste Komponenten entwickelt. Für die Zufuhr des Luftsauerstoffs, der für die Erzeugung von elektrischer Energie durch „kalte Verbrennung“ benötigt wird, wurde aus einem Standard-Industrieverdichter ein kompaktes energieeffizientes Aggregat entwickelt.
Alle oben beschriebenen Komponenten müssen zuverlässig miteinander verbunden werden. Ein Steuergerät sorgt dafür, dass sich die Brennstoffzellenstapel „wohl fühlen“, also Temperatur, Gaszufuhr und vieles andere mehr optimal sind. Zur Überwachung des Zustands der Brennstoffzellenstapel dient eine Einzelzellspannungsmessung. Sie muss den rauen Bedingungen im Fahrzeug genügen und sich im engen Bauraum unterbringen lassen.
(DLR, 21.02.2005 – NPO)
