Brennstoffzellen- und Hybridsysteme

Die Forschungsgruppe Brennstoffzellen- und Hybridsysteme / Fuel Cell and Hybrid Systems („FuCHS“) beschäftigt sich mit der Entwicklung, Integration und Analyse von Brennstoffzellen- und Hybridsystemen für luftfahrttechnische und besonders anspruchsvolle Anwendungen. Der Fokus liegt auf der systemischen Einbindung wasserstoffbasierter Energiewandler in elektrische Bordnetze sowie auf der Auslegung, Regelung und Bewertung unter realen Einsatzbedingungen in der Luftfahrt und besonders anspruchsvollen Applikationen. Ziel ist es, einen Beitrag zur emissionsfreien Mobilität durch innovative, zuverlässige und effiziente hybride Antriebssysteme zu leisten.

Forschungsaktivitäten

• Brennstoffzellenbetrieb mit Gasgemischen auf Basis von Wasserstoff und Abgas aus Epitaxieprozessen
• Fortgeschrittene Betriebsstrategien, insbesondere Wasserstoffspülung und -rezirkulation
• Energetische Bilanzierung und Optimierung von Brennstoffzellensystemen, einschließlich Balance of Plant (BoP)

Kooperationsmöglichkeiten

• Integration und Charakterisierung von Testkomponenten, Brennstoffzellensystem-Komponenten, z. B. Brennstoffzellenstapeln oder -systemen
• Entwicklung von Regelungsstrategien

Teststände für Brennstoffzellensysteme

• Definierbares Wasserstoff-Stickstoff-Gemisch
• Definierbarer Druck und Luftfeuchtigkeit am Wasserstoffeinlass der PEM-Brennstoffzelle
• Angepasste Betriebsstrategien für PEM-Brennstoffzellensysteme in Leistungsbereich bis 12 kW_el auf Systemebene
• Test verschiedener Wasserstoffsystemkomponenten

• Untersuchung von Brennstoffzellensystemen für mehrere 100 kW_el
• Test von neu entwickelter Leistungselektronik am BZ-System
• Kopplung von Brennstoffzellensystemen mit Batterie und Batteriemanagementsystemen
• Kopplung von Brennstoffzellensystemen, Leistungselektronik, Batterie und Antriebsstrang bzw. Motorprüfstand, d.h. heißt komplette Systemumgebung eines Brennstoffzellensystems mit weiteren Komponenten
• Untersuchung und Optimierung der Betriebsstrategie von kompletten Systemen für verschiedenste Anwendungen