Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit von Brennstoffzellsystemen

Reale Belastungen von Wasserstoff-Brennstoffzellensystemen sind vielfältig und treten überlagert auf. Für eine schnelle und nachhaltige Markteinführung ist daher eine frühzeitige realitätsnahe Erprobung während der Entwicklung mit überlagerten mechanischen, thermischen und elektrischen Beanspruchungen essenziell.

Am Fraunhofer LBF entwickeln wir dazu neue Prüfstands- und Erprobungskonzepte zum entwicklungsbegleitenden Testen und Validierung von Brennstoffzellsystemen.

Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit von Brennstoffzellsystemen

• Vibration können die Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit von Brennstoffzellsystemen maßgeblich beeinflussen
• Die Auswirkungen von Vibrationen sind dabei von vielfältigen Faktoren abhängig: Position im Fahrzeug, Aufbau und Verspannung des Zellstapels, Anbindung von BoP-Komponenten
• Die Wechselwirkungen von mechanischen Beanspruchungen durch Vibrationen mit thermischen, elektrischen und chemischen Beanspruchungen stellen ein hochkomplexes Multiphysikproblem dar.

Kompakte und effiziente numerische und experimentelle Methoden

Um Auswirkungen von Vibrationen hinsichtlich Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit frühzeitig im Entwicklungsprozess analysieren und damit verstehen zu können, arbeiten wir am Fraunhofer LBF an kompakten und effizienten numerischen und experimentellen Methoden.

Wie unterstützen wir Sie in Ihrem Entwicklungsprozess!

Unsere Kunden unterstützen wir durch strukturdynamische Analysen sowie Betriebs- und Langzeittests unter einsatzrelevanten Betriebsbedingungen zur Entscheidungsfindung im Entwicklungsprozess. Relevante Fragestellungen sind z.B.

• Wie sollte ein Brennstoffzellsystem im Fahrzeug positioniert und gelagert werden?
• Welche mechanischen Belastungen erfahren Anbauteile, welchen Lasten werden über Leitungen und Schläuche übertragen
• Welche Auswirkungen haben Schwingungen auf Stapel-Verspannungen oder die Degradation der Zelle?
• Welchen Einfluss haben Vibrationen auf Sicherheitsaspekte wie z.B. eine vibrationsabhängige Leckage?

Unser Angebot:

• Realitätsnahe Nachbildung von Belastungszuständen aus der Anwendung
• Nachbildung der Vibrationsanregung
• Nachbildung von thermischen und elektrischen Betriebsbedingungen
• Vibrations- und Shockerprobung im Betrieb mit Wasserstoff
• Modellbildung und Modellvalidierung
• Befundung und Fehleranalyse
• Lastprogrammentwicklung
• Systemzuverlässigkeitsbewertung
• Entwicklung neuer Prüfstands- und Erprobungskonzepte

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