Brennstoffzelle glänzt im Dauertest mit 5.600 Wochen-Kilometern

Ulm – Brennstoffzellen-Fahrzeuge erfahren derzeit parallel zur Entwicklung im Bereich der Elektromobilität Rückenwind. Neue Fahrzeuge aus Korea und Japan sollen noch 2015 in Deutschland auf den Markt kommen. Doch alle neuen Antriebe müssen zuvor zahlreiche Tests bestehen.

Mit der Markteinführung von Brennstoffzellen-Autos steigt der Bedarf an Tests weltweit. Im Fokus steht das elektrische Verhalten der Brennstoffzelle im täglichen Fahrzyklus. Dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) ist es nun gelungen, durch Dauerbetrieb einer 100-Kilowatt-Brennstoffzelle eine wöchentliche Fahrleistung von mehr als 5.600 Kilometer zu demonstrieren.

Gut abgeschnitten beim "Fuel Cell Dynamic Load Cycles"-Test

Brennstoffzellen müssen für automobile Anwendungen wichtige Voraussetzungen erfüllen. So wird eine Lebensdauer von zehn Jahren bei dynamischem Betrieb gefordert. Zudem muss die Sicherheit sowie die Effizienz im Sinne eines möglichst geringen Wasserstoffverbrauchs durch zertifizierte Tests nachgewiesen werden. Im Ulmer Brennstoffzellen-Testzentrum wurde aus diesem Grund ein Automotive-Brennstoffzellen-Stack mit 100 Kilowatt (kW) elektrischer Leistung bei kontinuierlichem Betrieb harmonisierten, dynamischen Lastzyklen im Teststand ausgesetzt, der in der Fachsprache als „Fuel Cell Dynamic Load Cycles“ (FC-DLC) bezeichnet wird. Diese Zyklen simulieren laut ZSW den Einsatz auf der Straße. Durchgeführt wurden täglich 73 dynamische Lastzyklen à 20 Minuten, dies entspricht 512 Lastzyklen pro Woche im Teststand. Da ein Zyklus einer gefahrenen Strecke von rund 11 Kilometern (km) entspricht, wurden 803 km am Tag oder entsprechende 5.621 km pro Woche störungsfrei zurückgelegt. Der Wasserstoffverbrauch unter Vollbelastung lag dabei bei 7,8 Kilogramm pro Stunde, was 1.450 Normallitern pro Minute entspricht.

Brennstoffzellen-Tests auf der Straße problematisch

„Auf der Straße sind solche vergleichende Messungen nur schwer durchzuführen, weil das Ergebnis zu stark vom Fahrverhalten und den klimatischen Bedingungen abhängt, so Professor Dr. Werner Tillmetz, ZSW-Vorstand und Leiter des Geschäftsbereichs Elektrochemische Energietechnologien. „Auf unseren Testständen können sehr reproduzierbare Bedingungen über einen langen Zeitraum eingestellt und sehr große Mengen Wasserstoff zuverlässig bereitgestellt werden.“