Wasserstoff-Brennstoffzellensysteme der nächsten Generation für den Schwerlastverkehr

Wasserstoff spielt eine Schlüsselrolle in der nachhaltigen Mobilität und kann den Schwerlastverkehr revolutionieren. Brennstoffzellensysteme wandeln Wasserstoff in elektrische Energie um, wobei sogenannte Balance of Plant (BoP)-Komponenten für Effizienz und Haltbarkeit entscheidend sind.

Das Horizon Europe Projekt BeBoP zielt darauf ab, diese BoP-Komponenten zu optimieren. Über dreieinhalb Jahre entwickeln führende Unternehmen und Forschungseinrichtungen effizientere, kompaktere und zuverlässigere Komponenten, die den Zustand der Brennstoffzellen überwachen können. Der Fokus liegt auf der Verbesserung von Luftkompressoren, Befeuchtern und DC/DC-Wandlern:

• Luftkompressor: Sorgt für die optimale Sauerstoffzufuhr und passt sich Lastwechseln an.
• Befeuchter: Reguliert die Luftfeuchtigkeit, um eine hohe Leistung und Langlebigkeit der Brennstoffzelle sicherzustellen.
• DC/DC-Wandler: Stellt die benötigte Spannung für den Elektromotor bereit.

BeBoP entwickelt einen effizienteren Luftkompressor, einen neuen, leichten DC/DC-Wandler mit Stromverteilungseinheit (PDU) und Zellüberwachung sowie einen innovativen Luftbefeuchter mit verbessertem Wassermanagement. Dies steigert die Gesamtleistung und Lebensdauer des Brennstoffzellensystems.

Beteiligt sind führende Komponentenentwickler wie Garrett, Freudenberg und Silver Atena, die innovative Lösungen für FPTs hochmoderne Brennstoffzellensysteme bereitstellen. DLR und SINTEF nutzen ihre Modellierungskompetenz zur Optimierung des Systembetriebs. Modelle ergänzen die Entwicklung und das Testen der BoP-Komponenten, um den Stromverbrauch zu senken und den Wasserstoffverbrauch schwerer Nutzfahrzeuge zu minimieren. Zudem wird eine optimierte Architektur entwickelt, um die Systemleistung zu steigern.

Die neuen BoP-Komponenten werden entweder in das 200-kW-Brennstoffzellensystem von FPT integriert oder in DLRs Test-Stack geprüft. Durch Tests zu Effizienz und dynamischem Verhalten stellt BeBoP sicher, dass die Systeme den Anforderungen des Langstrecken-Schwerlastverkehrs gerecht werden. Das Projekt unterstützt die Skalierung durch europäische Hersteller und bringt den Brennstoffzellenmarkt näher an eine breite industrielle Einführung. Zudem wird das Potenzial einer Standardisierung geprüft, um die Industrialisierung zu erleichtern.