BRIST – Brennstoffzellen-Integration von Systemen und Tests

Gleichzeitig hat sich gezeigt, dass das Arbeitsprinzip der Brennstoffzelle neben Strom weitere Nebenprodukte erzeugt, die für eine Nutzung an Bord geeignet sind. Das anfallende Wasser kann dem Brauchwasservorrat zugeführt, die sauerstoffarme Abluft zur Absenkung des Sauerstoffgehalts in Treibstofftanks oder Frachträumen (Inertisierung) eingesetzt und die Abwärme zur Verhinderung von Eisbildung genutzt werden.

Das Konsortium im Projekt bestand zum einen aus Firmen, die in ihrem jeweiligen Bereich zu den Marktführern zählen und zum anderen aus wissenschaftlichen Einrichtungen, deren Einbindung das Verständnis für die Technologie selbst steigert, aber auch neue Impulse, Verfahren und Ideen erzeugt. Der Verlauf der Arbeiten hat diesen Ansatz bestätigt, da sich immer wieder gezeigt hat, dass ursprüngliche Ansätze adaptiert werden mussten. Die hohe Komplexität eines multifunktionalen Systems wird insbesondere dadurch begründet, dass sich Anforderungen teilweise widersprechen. So ist für eine anforderungskonforme elektrische Leistung und Dynamik ein hoher Luftüberschuss (Stöchiometrie) von Vorteil, während bei der genannten Inertisierungsfunktion möglichst geringe Luftzahlen gefordert werden, da nur so der Sauerstoffanteil in den betroffenen Räumen ausreichend gesenkt werden kann.

Um sowohl Erfahrungen mit dem Verhalten eines solchen Systems zu gewinnen, aber auch um Komponenten testen zu können, wurde in Hamburg das Fuel Cell Test Center (FCTC) aufgebaut. Neben der Flexibilität zur Einbindung neuer Komponenten, z. B. Wasserabscheider von AOA oder Leistungselektronik von EADS-IW, war das Systemverhalten unter flugzeugrelevanten Bedingungen zu testen. Der Aufbau des Tanksimulators war so ausgelegt, dass mittels einer Vakuumpumpe die Druckbedingungen in einem Flugzeugtank auf Reiseflughöhe nachgestellt werden konnten. Mittels Laborversuchen wurde gezeigt, dass es Rückwirkungen zwischen Brennstoffzelle und Fuel Tank Inerting System (FTIS) gibt, diese aber durch eine geeignete Auslegung des Gesamtsystems minimiert werden können. Zum Projektende stand ein Laboraufbau zur Verfügung, der autonom die relevanten Aspekte einer Flugmission abbilden und somit die geplante Betriebsweise im Flugzeug nachstellen konnte.

Das Projekt BRIST hat allen Beteiligten neue Erkenntnissen gebracht und zu einem Wissensaufbau hinsichtlich der Einsetzbarkeit eines Brennstoffzellensystems in der Luftfahrt geführt. Dadurch werden diese Partner in die Lage versetzt, die Industrialisierung voranzutreiben und neue Produkte zu entwickeln. Eine Markteinführung führt zu neuen Arbeitsplätzen und der technologische Fortschritt stärkt die Marktposition.