Description: Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EKPO Fuel Cell Technologies GmbH durchgeführt. Bis heute konnten PEM-Brennstoffzellensysteme in mobilen Anwendungen nicht in der Breite eingeführt werden. Trotz zahlreicher Vorteile gegenüber rein elektrischen Antrieben, liegt der Grund dafür vor allem in den höheren Systemkosten. Durch eine parallele Untersuchung und Optimierung der Kosten, Effizienz, Dynamik und Lebensdauer ist jedoch von einer zeitnahen Marktdurchdringung von PEM-Brennstoffzellensystemen auszugehen. Während die Materialwissenschaften und die Produktionstechnik in enger Zusammenarbeit die einzelnen Komponenten des Brennstoffzellenstacks optimieren und durch eine Hochskalierung der Produktion dessen Kosten reduzieren, ist es Aufgabe der Systemingenieure und Regelungstechnik das PEM-Brennstoffzellensystem bei einer hohen Effizienz und Dynamik zu betreiben, ohne die Lebensdauer zu mindern. Ziel des Projektes ist es daher, eine robuste Regelung für ein hochdynamisches PEM-Brennstoffzellensystem bei gleichzeitig hoher Lebensdauer zu entwickeln. Basierend auf Untersuchungen auf den bestehenden Prüfständen der Forschung und Industrie sollen mathematische Modelle für den Brennstoffzellenstack und seine Nebenaggregate erstellt und sukzessive für die Anwendung in der Regelung reduziert werden. Diese Modelle sollen neben dem dynamischen Verhalten ebenfalls die Degradation berücksichtigen. Validiert werden diese Modelle hinsichtlich Degradation durch Untersuchungen an real gealterten Komponenten der Stacks, die durch die EKPO durchgeführt werden. Mittels einer modellprädiktiven Regelung, welche auf Basis des echtzeitfähigen Modells des Brennstoffzellensystems sowie der Information von Zustandsbeobachtern durch die EKPO mitentwickelt wird, soll eine robuste und sichere Regelung realisiert werden. Eine Zustandserfassung und Lebensdauer-prognose soll darüber hinaus den Weg für prädiktive Wartungsstrategien ebnen, deren Beitrag im Rahmen einer TCO-Analyse quantifiziert werden soll.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: PEM-Brennstoffzelle ? Brennstoffzelle ? Wasserstoff ? Elektroantrieb ? Kosten-Nutzen-Analyse ? Regeltechnik ? Schornstein ? Industrie ? Energiesystem ? Kostenanalyse ? Lebenserwartung ? Mathematisches Modell ? Produktionstechnik ? Abbau ? Zusammenarbeit ? Dynamische Analyse ? Informationsmittel ? Modelluntersuchung ? Prüfstand ? Untersuchungsmodell ?
Region: Baden-Württemberg
Bounding box: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2021-10-01 - 2024-09-30
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