2021-12-01  –  2024-05-31

404.709,92 EUR

Technische Universität Dresden, Dresden, Sachsen

03EN5017D

Brennstoffzelle - HT-PEMFC [EA2252]

01239987/1  –  Hydrogen2Hydraulics

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)

Energie

Im Vorhaben Hydrogen2Hydraulics werden Powerpacks für hydraulische angetriebene mobile und semi-stationäre Bau- und Arbeitsmaschinen entwickelt, die im Interesse der Dekarbonisierung und Emissionsminderung statt Diesel Wasserstoff als Energieträger verwenden. Wasserstoff wird dabei mittels einer Brennstoffzelle zu elektrischer Energie gewandelt, welche dem elektrischen Antrieb einer Hydraulikpumpe dient. Als Output wird Hydraulik-Leistung zur Ankopplung der Arbeitsaggregate erzeugt. Die Hydraulik ist aufgrund der hohen Kraftdichte und Robustheit in diesem Bereich weiterhin unabdingbar. Das System wird als Baukasten ausgelegt, sodass unterschiedliche Leistungsklassen und Bauräume bedient werden können. Im Vorhaben wird das Gesamtsystem mittels Modellbildung und Simulation ausgelegt, ein Prototyp mit einer Leistung von 50 kW aufgebaut und abschließend realitätsnah erprobt. Die daraus resultierenden Hauptaufgaben, die durch die TU Dresden im Teilvorhaben 'Modellbildung und (Echtzeit-)Simulation' bearbeitet werden, lauten wie folgt: - Anforderungs- und Schnittstellendefinitio. - Erstellung eines domänenübergreifenden Gesamtsimulationsmodells. - modellbasierte Komponentendimensionierung. - Hardware in the Loop-Simulation von echtzeitfähigen Gesamtsystemmodell (Regelstrecke) und Steuergerät (Regler). - Modellvalidierung auf Grundlage von Messdaten. - Erarbeitung eines allgemeingültigen Entwicklungswerkzeugs zur Auslegung universell einsetzbarer Hydraulikeinheiten für mobile Arbeitsmaschinen auf Basis der Brennstoffzellentechnologie.