Unsere Kompetenz

Am Institut für Technische Thermodynamik des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt (DLR) in Stuttgart werden derzeit in Zusammenarbeit mit Partnern aus der Industrie Brennstoffzellensysteme entwickelt, die sich für die Onboard-Stromversorgung eignen.

Die bislang durchgeführte Untersuchungen zeigen, dass sich sowohl Proton-Exchange-Membrane -Brennstoffzellen (PEMFC) als auch Hochtemperaturbrennstoffzellen (SOFC) für eine derartige Aufgabe besonders eignen.

Ausgehend von einer Wasserstoffversorgung basierend auf der Reormierung von Kerosin, erweist sich der Einsatz von Hochtemperaturbrennstoffellen als die günstigere Variante. Eine aufwändige Abscheidung von Kohlenmonooxid ist hier nicht notwendig.

Im ausgestellten Exponat „Flugzeugsitz“ wurde ein PEM-Brennstoffzellensystem verwirklicht. Die Versorgung des Stacks mit Wasserstoff erfolgt über Druckspeicher. Im regulären Betrieb wird der auf der Anodenseite eingespeiste Brennstoff vollständig verbraucht – das System arbeitet im so genannten ,,dead end“ Modus.

Die Zufuhr von Sauerstoff erfolgt aus der Umgebung unter zu Hilfenahme eines entsprechend dimensionierten Verdichters. Die Versorgung dieser Komponente mit Energie wird im regulären Betrieb von der Brennstoffzelle übernommen. Bei Systemstart erfolgt die Zufuhr der für den Lüfter notwendigen Leistung mittels einer zusätzlichen Starter-Batterie.

Die maximal verfügbare elektrische Nutzleistung beträgt 360 W. Damit ist ein simultaner Betrieb von zwei LCD Displays sowie jeweils zwei Beleuchtungseinheiten möglich. Für den Fall eines geringeren Leistungsbedarfs etwa im Betrieb nur eines LCD Displays, reduziert die im DLR entwickelte Steuer- und Kontrolleinheit die Zufuhr der Arbeitsgase auf das benötigte Maß. Entsprechend wird auch eine Regulierung des Kühlsystems vorgenommen. Das vorgestellte System erreicht somit auch im Teillastbereich hohe Wirkungsgrade.