Entwicklung von nichtmetallischen Endplatten für einen Leichtbau-PEFC-Stack

Abstract

Die in Zukunft knapper werdenden konventionellen Energieressourcen müssen zu einem Umdenken in der Energiewirtschaft führen. Ein wichtiger Teil davon ist es, sowohl effiziente Energiespeichersysteme, als auch alternative Antriebe zu entwickeln. Speziell für mobile Anwendungen geeignet ist ein PEFC-(Polymer Electrolyte Fuel Cell)-Brennstoffzellenstack, da dieser bei niedrigen Temperaturen betrieben werden kann und auf Grund der Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff zu Wasser keine schädlichen Emissionen abgibt. Für den Einsatz eines solchen Stacks z.B. in einem Automobil ist es aber notwendig ein geringes Leistungsgewicht zu realisieren. Deswegen beschäftigt sich diese Arbeit mit einem Konzept zur Gewichtsreduzierung der Endplatten eines solchen PEFC Versuchsstacks am DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt). Grundlage dafür war die Modularisierung der Endplatte in Druckplatte und Versorgungsplatte. Das führte zu einer großen Freiheit in der Werkstoffauswahl für die Druckplatte und bei der methodische Entwicklung dieser. Ergebnis der Arbeit ist ein Prototyp der Druckplatte aus CFK (karbonfaserverstärkter Kunststoff) und ein damit aufgebauter funktionstüchtiger Brennstoffzellenstack.