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 Elektromobilität: Forschungen des Fraunhofer LBF ebnen den Weg in die Alltagstauglichkeit
27.03.2017 | Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

nachricht Wärme in Strom: Thermoelektrische Generatoren aus Nanoschichten
16.03.2017 | Universität Duisburg-Essen

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: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

Zweites Symposium 4SMARTS zeigt Potenziale aktiver, intelligenter und adaptiver Systeme

27.03.2017 | Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fließender Übergang zwischen Design und Simulation

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Industrial Data Space macht neue Geschäftsmodelle möglich

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Neue Sicherheitstechnik ermöglicht Teamarbeit

27.03.2017 | HANNOVER MESSE