Neue Emissions- und Lärmlösungen für Wohnmobile

Brennstoffzellen werden immer häufiger als Hilfsaggregate für bestimmte Verkehrsanwendungen zu Heiz- oder Beleuchtungszwecken eingesetzt. Die Wissenschaftler des EU-finanzierten Projekts SAPIENS (SOFC auxiliary power in emissions/noise solutions) möchten verschiedene mikrotubulare Festoxidbrennstoffzellen (Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)-Stapel bilden und diese in Hybridenergiesysteme integrieren. Diese bilden dann die Komponenten eines ganzen Brennstoffzellen-Generators. Weitere Komponenten sind eine Batterie, ein Gasprozessor zur Brennstoffreinigung und andere Ausrüstung für das „Balance of Plant“ (BOP) hinsichtlich der Elektrik, Mechanik und Steuerung.

Im Gegensatz zu anderen Brennstoffzellen, die mit Wasserstoff funktionieren, verwendet SAPIENS das weltweit verfügbare Propan, das mehr Energie enthält und auch für Anwendungen in Wohnmobilen geeignet ist. Im Laufe der ersten beiden Projektjahre wurden die Anforderungen für dieses Energieerzeugungssystem durch Brennstoffzellen abgesteckt. Diese beinhalten Größe und Gewicht sowie die mechanische, elektrische und Datenübertragungsschnittstellen zwischen dem Generator und dem Wohnmobil. Die Schnittstellen unterstützen ebenfalls das Campen in der Wildnis, wenn sich Wohnmobile mehrere Tage lang nicht in der Nähe eines Stromnetzes befinden.

Die Projektmitglieder modellierten Brennstoffzellentypen wie einzelne mikrotubulare SOFC, SOFC-Stapel und BOP, um die Systemleistung zu optimieren. Die Modellierungsresultate lieferten Einblicke zur Wärmeübertragung und zum gesamten System. Auf zwei Ausstellungen wurde das Wohnmobil und dessen Brennstoffzelle präsentiert. Dieses wurde zudem in verschiedenen wissenschaftlichen Beiträgen zu Konferenzen und im Rahmen von Publikationen in Fachzeitschriften hervorgehoben.

Die Projektpartner definierten und entwickelten ein integriertes Brennstoffzellensystem. Sämtliche Elemente wurden daraufhin validiert. Es wurden sechs Autogaskraftstoffproben von Servicestationen in ganz Europa geprüft und es wurde festgestellt, dass Propan und sonstige Kohlenwasserstoffe stark variieren. Die Zellen wurden auf Propan hin getestet und es wurden positive Ergebnisse hinsichtlich der Brennstoffzellenleistung erzielt.

Das integrierte Brennstoffzellensystem wird im dritten und letzten Jahr des Projekts weiter getestet und optimiert.

Durch eine Integrierung von Stapeln in hybride Energiesysteme wird das SAPIENS-Projekt dem Wohnmobilmarkt und Wohnmobilbegeisterten in ganz Europa eine innovative Lösung zur Lärm- und Emissionsverringerung bereitstellen können.