Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Perspektive für Brennstoffzellenfahrzeuge im Serieneinsatz

08.08.2012
Gemeinsam mit der Daimler AG, ThyssenKrupp, dem Max-Planck-Institut für Eisenforschung und dem Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST Braunschweig erforscht das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Dresden Technologien zur Herstellung hocheffizienter metallischer Bipolarplatten für Brennstoffzellenfahrzeuge. Das im Juni 2012 gestartete Projekt „Metallische bipolare Platten aus beschichteten Hochleistungswerkstoffen - miniBIP“ hat ein Gesamtbudget von 5,15 Mio. € und eine Laufzeit von 42 Monaten.

Wie kann unsere Gesellschaft angesichts von Ressourcenverknappung, Umweltverschmutzung und Klimawandel auch in Zukunft mobil bleiben? Können elektrisch angetriebene Fahrzeuge die Lösung sein? Rein batteriebetriebene Fahrzeuge besitzen derzeit nur eine geringe Reichweite, die Ladezeiten sind vergleichsweise lang. Wasserstoffbetriebene Brennstoffzellenfahrzeuge bieten dagegen schon heute 400 km Reichweite und Tankzeiten, die nur geringfügig höher sind als beim gewohnten Tankstopp.

In der Brennstoffzelle reagieren Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser und erzeugen dabei Strom. Eine saubere Sache. In einem Auto müssen zwischen 50 und 200 Brennstoffzellen zu einem Stack gestapelt werden, um genügend Leistung zu erzeugen. Jede dieser Zellen besitzt zwei Bipolarplatten, die dafür sorgen, dass Wasserstoff und Sauerstoff antransportiert und Wasser, Strom und Abwärme abgeführt werden. Bisher wurden diese Bipolarplatten aus Graphit oder einem graphithaltigen Kunststoff gefertigt. Benutzt man stattdessen Edelstahl, könnte man die Bipolarplatten kleiner, leichter, schneller und zudem billiger fertigen.

Was so einfach klingt ist, in der Praxis mit einer Vielzahl technischer Herausforderungen verbunden. So sorgt die natürliche Passivschicht an der Oberfläche des Edelstahls zwar für seine Korrosionsbeständigkeit, gleichzeitig erzeugt sie aber einen hohen elektrischen Widerstand. Um diesen zu überwinden, müssen mindestens 10 % der Spannung aufgewandt werden, die die Zelle erzeugt. Dadurch sinkt die Effizienz der Zelle. Um also die Vorteile des Edelstahls nutzen zu können, muss seine Oberfläche leitfähiger werden, ohne die Korrosionsbeständigkeit zu beeinträchtigen.

In dem nun gestarteten Forschungsprojekt nutzt das Fraunhofer IWS Dresden seine Kompetenz auf dem Gebiet der Oberflächenmodifikation, um die störende Passivschicht zu entfernen und durch eine mit Stickstoff angereicherte Oberfläche oder durch eine graphitähnliche Kohlenstoffschicht zu ersetzen. So kombiniert man die Vorteile von Edelstahl und Graphit, ohne ihre Nachteile in Kauf zu nehmen. Gemeinsam mit den Projektpartnern werden die unterschiedlichen Lösungen ausgiebig getestet und bewertet. Mit der besten Lösung wird ein im Fahrzeugantrieb einsetzbarer Stack mit 50 Zellen realisiert und im Labor auf Herz und Nieren geprüft. Mit dem erfolgreichen Projektabschluss rückt die elektro-mobile Zukunft einen guten Schritt näher.

Das Projekt wird durch die Bundesrepublik Deutschland unter dem Förderkennzeichen 03ET2045A gefördert. Zuwendungsgeber ist das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages.

Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen:

Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Dresden
01277 Dresden, Winterbergstr. 28
Dr. Axel Zwick (IWS-Außenstelle Dortmund)
Telefon: (0231) 844 3512
Telefax: (0231) 844 6025
E-Mail: axel.zwick@iws.fraunhofer.de
Presse und Öffentlichkeitsarbeit
Dr. Ralf Jäckel
Telefon: (0351) 83391 3444
Telefax: (0351) 83391 3300
E-mail: ralf.jaeckel@iws.fraunhofer.de

Dr. Ralf Jaeckel | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.iws.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Wie Protonen durch eine Brennstoffzelle wandern
22.06.2017 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

nachricht Omicron Diodenlaser mit höherer Ausgangsleistung und erweiterter Garantie
20.06.2017 | Omicron - Laserage Laserprodukte GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften