Entwicklung eines Metallhydridreaktors zur Klimatisierung von Brennstoffzellenfahrzeugen

Abstract

Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist die Entwicklung eines Metallhydridreaktors zur Klimatisierung von Brennstoffzellenfahrzeugen. Ein bestehender Prototyp wird optimiert und auf den Kilowattmaßstab skaliert. Dabei entsteht ein kompakter Leichtbaureaktor, der mittels selektivem Laserschmelzen (SLM) in additiver Fertigung hergestellt wird. Die Wandstärken sind so ausgelegt, dass sie einem Prüfdruck von bis zu 150 bar standhalten und mögliche Qualitätsmängel im Druckprozess berücksichtigen. Die maximale Baugröße des Reaktors beträgt 200x200x350 mm, wobei das finale Design mit Maßen von 344x177x179 mm diese Vorgabe erfüllt. Mit einer Füllmenge von 2,5 kg Metallhydrid (Porosität abhängig) wird ein günstiges Massenverhältnis von Reaktoreigenmasse zur Metallhydridmasse von 1,2 erreicht. Das modulare Design ermöglicht den Aufbau eines Systems aus mehreren Reaktoren. Ein Zwei-Reaktor-System wird entwickelt und in dieser Arbeit vorgestellt, das in einem Modul aus vier Reaktoren verwendet werden kann.