TU Chemnitz und Continental eröffnen Hochleistungsprüfstand für die Brennstoffzellen-Forschung

Copyright Abbildung(en): TU Chemnitz / Jacob Müller

Das Technologieunternehmen Continental baut den Bereich Brennstoffzellentechnologie weiter aus. Im Rahmen einer strategischen Kooperation mit der Technischen Universität Chemnitz, Professur für Alternative Fahrzeugantriebe (ALF), wurde Mitte Juli das neu eingerichtete Brennstoffzellenlabor für Brennstoffzellentechnologie eingeweiht.

Bereits im Februar war mit der Aufstellung eines großen Wasserstofftanks (H2-Tank) als Teil der Laborausstattung der Professur ALF eine zentrale Voraussetzung für umfangreichere Messaufgaben geschaffen worden. Die Professur ALF unter Leitung von Professor Thomas von Unwerth genießt wegen seiner hohen Fachkompetenz einen ausgezeichneten Ruf im Bereich der Erforschung und Weiterentwicklung von Brennstoffzellen (Fuel Cells).

Durch die Zusammenarbeit mit Continental als dem größten industriellen Partner innerhalb des Innovationsclusters „HZwo – Antrieb für Sachsen“ hat mit dem neuen Fuel-Cell-Werkstofflabor auf dem TU-Campus nun eines der modernsten H2-Labore in Deutschland den Betrieb aufgenommen.

„Es wird deutlich, dass sich die TU Chemnitz mit entscheidenden, zukunftsorientierten Fragen aus Wirtschaft und Gesellschaft beschäftigt. Zweifelsohne gehört dazu die Frage nach der ökonomisch und ökologisch sinnvollen Alternative zum Verbrennungsmotor. Dass die TU Chemnitz auf dem Gebiet der Wasserstoffbrennstoffzellen-Technologie führend ist, belegt nicht zuletzt die Inbetriebnahme eines Prüfstandes, der im universitären Bereich europaweit seinesgleichen sucht.“ – Prof. Dr. Gerd Strohmeier, Rektor der TU Chemnitz

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. Mit der TU Chemnitz habe das Unternehmen wir einen hervorragenden Partner für die Erprobung von Werkstoffen, Komponenten und ganzen Brennstoffzellensystemen gewonnen. Diese Kooperation setze eine lange Reihe erfolgreiches Zusammenarbeiten mit technischen Hochschulen fort, die bei Continental Tradition habe, so Rebhan weiter.

Hochleistungsprüfstand mit herausragenden Eigenschaften

Die spezielle technische Ausstattung des Labors sucht in der universitären Landschaft europaweit ihresgleichen“, sagt ALF-Leiter Prof. von Unwerth. „Herz der neuen Anlage ist ein Hochleistungsprüfstand zum dauerhaften Test von Antriebsleistungen bis zu 150 Kilowatt. Zukünftig besteht außerdem die Option, den Prüfstand bis auf 300 kW umzurüsten. Damit werden an der TU Chemnitz die Grundlagen für die Entwicklung von Brennstoffzellen und Brennstoffzellensystemen der nächsten Generation gelegt.“ Im Sinne des Netzwerkgedankens können auch Drittfirmen das Labor nutzen.

Elektroantriebe mit Brennstoffzelle werden als wichtige Option vor allem für größere Fahrzeuge und Nutzfahrzeuge mit hoher Reichweite erwartet. 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 einer Wasserstoffbrennstoffzelle essentiell ist. Die Tests erfolgen bei verschiedenen Temperaturen, Druckverhältnissen und Luftfeuchtigkeiten sowie mit Simulation verschiedener Belastungen, wie Fahrten im Gebirge oder mit zusätzlichem Gewicht. Erste Messaufgaben im Rahmen von Forschungsprojekten rund um innovative Werkstoffe für Brennstoffzellen laufen bereits und schaffen Grundlagen für die Serienfertigung von besonders effizienten und wirtschaftlichen Bauteilen und Komponenten.

Als Vertreter der Landesregierung bestätigt Martin Dulig, Staatsminister für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr und stellvertretender Ministerpräsident des Freistaates Sachsen, dass es ein elementares strategisches Interesse für die Region sei, den Wandel hin zur Elektrifizierung der Mobilität aktiv mitzugestalten und damit eine Erfolgsgeschichte weiterzuschreiben. Er betont dabei die Bedeutung der Antriebstechnik gerade in Sachsen für die Wettbewerbsfähigkeit, Innovationskraft und Beschäftigung in der mittelständischen Wirtschaft.

Grundlagen für Anwendung und Großserienfertigung werden geschaffen

Brennstoffzellenantriebe haben heute vor allem noch mit dem Thema Kosten zu kämpfen. Deshalb widmet sich eines der ersten beiden Continental-Projekte im Brennstoffzellenlabor der Entwicklung neuer sogenannter Bipolarplatten. 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“, erläutert Rebhan. Außerdem werden in einem zweiten Projekt Steuergeräte und Steuer-Algorithmen für den effizienten Betrieb von Brennstoffzellen entwickelt.

Thomas von Unwerth, Inhaber der Professur Alternative Fahrzeugantriebe, sieht die Zusammenarbeit als Erfolgsfaktor für beide Seiten: Continental als größter Industriepartner im Innovationscluster HZwo-Netzwerk bringe umfangreiches Wissen zur Fahrzeuganwendung, zur Steuerungstechnik und zu Komponenten für Brennstoffzellen mit. Verbunden mit dem Expertenwissen an der Universität sei somit eine ideale Grundlage geschaffen, um effiziente Fuel-Cell-Lösungen zu entwickeln und eine wirtschaftliche Industrialisierung vorzubereiten.

Quellen: TU Chemnitz – Pressemitteilung vom 17.07.2019

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Eine Antwort

  1. Wir haben für die Proben unserer Katalysatoren einen Kammerofen bestellt. Damit können wir auch höhere Temperaturen als die 80-90°C Betriebstemperatur der Brennstoffzellen-Motoren einstellen. Wie Sie bereits anführen, werden Brennstoffzellen als wichtige Option für die Reichweiten-Erweiterung auch von Elektroautos angesehen. Ich denke, dass der Umweltsimulation der Proben bei der Forschung große Bedeutung für die Haltbarkeit und Performance zukommt.

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