Verbundprojekt: HIKS-Hochintegriertes Kathodensubsystem - Entwicklung und Herstellung eines hoch integrierten Luftaufbereitungsmoduls für den Einsatz in Hochleistungs-PEFC mit serientauglichen Fertigungstechnologien zur Realisierung automobiler Leistung; TV: Komponentenentwicklung und Systemzusammenführung
Zeitraum
2017-08-01 – 2020-12-31
Bewilligte Summe
1.685.223,65 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET6091A
Leistungsplansystematik
Brennstoffzelle - PEMFC [EA2251]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)
Förderprogramm
Energie
Für die Energiegewinnung (in der automobilen Anwendung) muss die Brennstoffzelle in einem PKW mit dem notwendigen Sauerstoff für die chemische Reaktion versorgt werden. Hierfür wird die Luft von einem Kompressor angesaugt, verdichtet und so dem Kathodensystem der Brennstoffzelle zugeführt. Durch die Verdichtung wird die Luft erhitzt und der relative Feuchtegehalt sinkt entsprechend der Temperaturerhöhung. PEM Brennstoffzellen müssen jedoch vor Austrocknung geschützt werden, da ansonsten Beschädigungen bis hin zum vollständigen Versagen der Brennstoffzelle drohen. Dementsprechend muss ein Feuchteaustausch in das System integriert werden. Hierfür wird eine Befeuchtereinheit entwickelt und verschiedene Hochleistungsmembranen für den Feuchtigkeitsaustausch werden erprobt. Um eine optimale Leistung der Brennstoffzelle zu ermöglichen, werden außerdem alle weiteren notwendigen Bauteile des Kathodensubsystems aufeinander abgestimmt. So wird auch die Anzahl der Schnittstellen reduziert, Strukturkomponenten gemeinsam genutzt und Bauraum eingespart. Hierfür werden neben dem Befeuchter ein Luftfilter, Lader, Wärmetauscher und ein Wasserabscheider entwickelt, um sie in einem integrierten System zusammenfassen zu können. Durch die kompakte Bauweise werden zudem die Leistungsverluste der Komponenten minimiert. Zur Erreichung der Ziele haben sich im Rahmen des Projekts HIKS fünf Partner aus Wissenschaft und Industrie zur Entwicklung von Materialien, Komponenten und des Systems zusammengeschlossen. Das Projekt ist auf 36 Monate ausgelegt und soll am 01.07.2017 beginnen. Die 10 Arbeitspakete sind wie folgt überschrieben: AP1: Lastenheft, AP2: Entwicklung Membrane, AP3: Entwicklung Luftfilter, AP4: Entwicklung elektrischer Lader, AP5: Entwicklung Ladeluftkühler, AP6: Entwicklung Befeuchter, AP7: Entwicklung Medientrennung, AP8: Funktionsanalyse und Machbarkeitsstudie Basis HIKS Konzept, AP9: Gesamtsystem HIKS, AP10: Demonstrator HIKS
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