Verbundvorhaben: HAlMa - H2- und Kationen-Kontamination: Alterungseffekte, Material- und Sensorentwicklung; Teilvorhaben: Entwicklung und Erprobung von Messprinzipien zur H2-Qualitätsüberwachung
Zeitraum
2016-12-01 – 2020-12-31
Bewilligte Summe
296.058,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET6098C
Leistungsplansystematik
Brennstoffzelle - PEMFC [EA2251]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)
Förderprogramm
Energie
Mit Brennstoffzellen angetriebene Elektrofahrzeuge verursachen im Betrieb keine Emissionen und Wasserstoff als Kraftstoff kann mittels Wasserelektrolyse in Verbindung mit regenerativen Stromerzeugern ebenfalls emissionsfrei erzeugt werden. Allerdings herrscht in Bezug auf die Effekte von Kontaminationen auf die Brennstoffzelle noch signifikanter Forschungsbedarf. Insbesondere Kontaminationen durch Korrosion sowie durch Verunreinigungen im Wasserstoff sind nur unzureichend untersucht worden. Ein Projektziel ist die Entwicklung eines Sensorsystems, welches direkt an der Tankstelle die Qualität des Wasserstoffs überwacht bzw. mögliche Kontaminationen detektiert. Basierend auf der SAE-Norm zur Wasserstoff-Qualität an Tankstellen sowie den bis dahin vorliegenden Erfahrungen zur Schadwirkung spezifischer Verunreinigungen werden die Spezifikationen an das Sensorsystem sowie die Messeinheit festgelegt. Gemäß den Spezifikationen wird eine Hochdruck-IR-Messzelle als Laboraufbau und Testmuster realisiert. Im Projekt wird die IR-Spektroskopie als Messprinzip favorisiert. Daher werden IR-Messmethoden zur Nutzung als online-Messverfahren zur Detektion von Verunreinigungen im Wasserstoff bei Drücken bis 800 bar untersucht. Parallel dazu sollen alternative Messprinzipien untersucht werden, um Verfahren zur Detektion von Verunreinigungen, welche mittels IR-Spektroskopie nicht oder nur ungenügend erfasst werden können, insbesondere Schwefelverbindungen mit extrem geringen Grenzwerten, zu identifizieren. Zur Erfassung, Aufbereitung und Auswertung der Sensorsignale wird die entsprechende Elektronik entwickelt. Vor Einsatz der Messzelle und der Elektronik in den Tankstellen werden ausführliche Labortests durchgeführt. Für die Überprüfung des online-Sensors zur H2-Qualitätsüberwachung wird ein Feldtest in der Solaren Wasserstoff-Forschungs-Tankstelle des Fraunhofer ISE durchgeführt.
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