Mehrwege-Kathodenventil (M-KaV)

Im Rahmen des Verbundvorhabens M-KaV wird deswegen ein funktionsintegriertes Mehrwegeventil für den Kathodenpfad von Brennstoffzellensystemen entwickelt. Das Ventil erlaubt eine weitreichende Reduzierung der notwendigen Ventile im Kathodenpfad und bringt weitere Vorteile mit sich.
Verbunden mit der Entwicklung sind Herausforderungen, die aus der engen Interaktion von Ventil und Brennstoffzelle resultieren. Hieraus entstehen besondere Belastungen für das Ventil und gleichzeitig besonders hohe Anforderungen an die Materialauswahl, da Auswaschungen aus dem Ventil gravierende Folgen für den Brennstoffzellenbetrieb haben können. Um dieses Risiko zu minimieren, umfasst das Vorhaben umfangreiche Materialstudien und die Entwicklung geeigneter Prüfzyklen.

Das übergeordnete Ziel des Projekts ist die Entwicklung des Ventils für den Einsatz in verschiedenen Brennstoffzellensystemen, wie PEM, SOFC, AFC, etc., unter der Maßgabe der individuellen Anpassbarkeit für das jeweilige System. Damit sollen Investitionskosten und Instandhaltungskosten gesenkt werden, um wiederum der Wettbewerbsfähigkeit von Brennstoffzellen einen weiteren Schub zu geben.
Projektziele

Entwicklung eines Mehrwegeventils zur Regelung der Luft- und Abluftmassenströme im Kathodenpfad einer Brennstoffzelle Integration mehrerer Funktionen in einem Stellglied Reduzierung Material- und Ressourceneinsatz, sowie der Produktionskosten
Validierung Simulationsmodel des Ventiles und Simulation des BZ-Gesamtsystems mit integriertem Ventil Identifizierung geeigneter Materialien für den Brennstoffzellenbetrieb mit dem Schwerpunkt Lebensdauer Testbetrieb mit Fokus Dichtheit/Diffusion Nachweis Dauerbetrieb M-KaV unter Brennstoffzellen typischen Bedingungen.