Das Horizon-Europe-Projekt BeBoP Hydrogen wurde am 19. und 20. Februar 2025 im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Hamburg gestartet.Von links nach rechts:Bernhard Fernando - Silver Atena, Mike Ebsworth - Garrett Motion, Michele Cardone - Garrett Motion, Florian Pillath - DLR, Federico Zenith - SINTEF, Sebastian Pötzel - Silver Atena, Deborah Rosa - SINTEF, Christoph Gentner - DLR, Verena Hücker - Freudenberg Filtration Technologies, KG, Matthias Schröder - DLR, Stefan Fischer - DLR, Sigrid Lædre - SINTEF, Florian Becker – DLR. (Bild: Silje Grytli Tveten, SINTEF)
Ein Brennstoffzellensystem wandelt chemische Energie aus Wasserstoff in elektrische Energie um. Neben der Brennstoffzelle selbst besteht das System aus verschiedenen Komponenten, die als Balance of Plant (BoP) bezeichnet werden und für Leistung, Effizienz und Haltbarkeit entscheidend sind.
Das Horizon Europe Projekt BeBoP zielt darauf ab, diese BoP-Komponenten zu verbessern, indem es Komponentenentwickler, einen Antriebsstrangkonstrukteur sowie Forschungseinrichtungen zusammenbringt. Während der dreieinhalbjährigen Laufzeit soll das Projekt effizientere, kompaktere und zuverlässigere Komponenten entwickeln, die auch den Zustand der Brennstoffzellen überwachen können.
BeBoP konzentriert sich auf die Verbesserung der Komponenten, die für die Leistung und Haltbarkeit von Brennstoffzellensystemen entscheidend sind:
- Luftkompressor: Stellt sicher, dass die Brennstoffzelle ausreichend Luft (Sauerstoff) mit dem erforderlichen Betriebsdruck erhält, um Strom zu erzeugen, und passt sich umgehend an Veränderungen der Last an.
- Befeuchter: Hält die optimale Luftfeuchtigkeit aufrecht, um die Brennstoffzelle vor dem Austrocknen zu bewahren.
- DC/DC-Wandler: Passt die Ausgangsspannung auf das gewünschte Niveau für den Einsatz mit einem Elektromotor an.
Befeuchter optimiert Gesamtleistung und Lebensdauer
Das Projekt wird einen effizienteren Luftkompressor und einen leichten und kompakten DC/DC-Wandler liefern, der eine Stromverteilungseinheit (PDU) enthält und mit einer Zellüberwachungsfunktion ausgestattet ist. Außerdem entsteht ein neuartiger Luftbefeuchter. Diese Befeuchtertechnologie der nächsten Generation verstärkt die Membran des Befeuchters und optimiert die Luftstromverteilung, um das Wassermanagement und damit die Gesamtleistung und Lebensdauer des Systems zu verbessern.
Im Rahmen des Projekts entwickeln Komponentenentwickler (Garrett, Freudenberg und Silver Atena) Lösungen für den Einsatz in Brennstoffzellensystemen bei FPT. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und Sintef helfen sowohl bei der Entwicklung des Brennstoffzellensystems als auch beim Bestimmen des optimalen Betriebs.
Die Modelle des Projekts werden die Entwicklung und das Testen der BoP-Komponenten ergänzen. Im Rahmen des Projekts entstehen Modelle, um den Betrieb von BoP-Komponenten der nächsten Generation zu charakterisieren und zu optimieren, den Stromverbrauch zu minimieren und den Wasserstoffverbrauch von Brennstoffzellensystemen für schwere Nutzfahrzeuge zu reduzieren. Darüber hinaus will das Projekt eine Architektur entwickeln, die durch die Modellierung des stationären Zustands optimiert wird, um die Systemleistung zu verbessern.
Circular Valley Convention: Die Plattform für industrielle Kreislaufwirtschaft
Die Circular Valley Convention, organisiert von der Messe Düsseldorf in Zusammenarbeit mit der Circular Valley Stiftung und dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik Umsicht, findet vom 12. bis 13. März 2025 im Areal Böhler in Düsseldorf statt.
Die internationale Veranstaltung vereint Entscheidungsträger aus Industrie, Start-ups, Forschung, Politik und Gesellschaft, um Lösungen und Geschäftsmodelle für eine nachhaltige Zukunft zu präsentieren. Die Convention umfasst Konferenzen, eine Expo, Events und bietet Raum für Wissensaustausch und Networking.
Ein besonderer Fokus liegt auf elektronischen Produkten: Smartphones, Tablets oder Fahrzeugkomponenten werden oft rasch ersetzt und verursachen hohe Abfallmengen. Vorträge, Best-Practice-Beispiele sowie eine Ausstellung zeigen beispielsweise, wie sich durch langlebiges Design, modulare Bauweisen und Rücknahmesysteme der Elektroschrott verringern lassen könnte.
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Lassen sich Brennstoffzellen in großem Stil einführen?
Die entwickelten Komponenten werden entweder in das von FPT bereitgestellte 200-kW-Brennstoffzellensystem integriert oder in einem kurzen Stack des DLR (Befeuchter) getestet. Die Prüfung der Komponenten auf stationäre Effizienz und dynamisches Verhalten stellt sicher, dass die Architekturen die für Langstrecken-Schwerlastfahrzeuge erforderlichen Hochleistungszyklen erreichen können.
Indem das Projekt die Skalierung der Komponenten durch europäische Hersteller ermöglicht, bringt es den Brennstoffzellenmarkt einer groß angelegten Einführung auf der Grundlage einer getesteten, zuverlässigen Technologie näher. Im Rahmen des Projekts wird auch das Potenzial für eine Standardisierung des Designs bewertet, um die Industrialisierung zu erleichtern.
Über das BeBoP-Projekt
BeBoP steht für Beyond state-of-the-art Efficiency by improving Balance of Plant components. Das Projekt wird von Clean Hydrogen Partnership und deren Mitgliedern unterstützt, einschließlich einer Zusatzfinanzierung durch das Schweizer Staatssekretariat für Bildung, Forschung und Innovation (SBFI), kofinanziert von der Europäischen Union unter der Grant Agreement No. 101192365. Bei einer Laufzeit von 42 Monaten verfügt das Projekt über ein Gesamtbudget von 3.983.049 Euro.
Koordinator des Projekts ist Sintef (Norwegen), Konsortialpartner sind das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Garrett Motion (Frankreich), Freudenberg Filtration Technologies und Freudenberg Technology Innovation (Deutschland), Silver Atena (Deutschland), FPT Industrial (Italien) und FPT Motorenforschung (Schweiz).