Deutschland steht vor der Herausforderung den Übergang in ein neues Zeitalter umweltschonender, zuverlässiger und bezahlbarer Energieversorgung voranzutreiben. Dies schließt auch die Sicherstellung von innovativen Konzepten und technologischem Fortschritt für eine nachhaltige Mobilität mit elektrisch angetriebenen Fahrzeugen mit ein.

Untrennbarer Bestandteil nachhaltiger Mobilität ist neben Wasserstoff als speicherbarem und vielseitig nutzbarem Sekundärenergieträger die Technologie der Brennstoffzelle. Mit ihrem hohen Wirkungsgrad verfügt sie über das Potenzial langfristig eine sichere, wettbewerbsfähige und umweltfreundliche Energieversorgung zu garantieren.

Als weltweit führendes Unternehmen in der Entwicklung und Produktion von Brennstoffzellensystemen unternimmt NuCellSys große Anstrengungen den Anforderungen an eine schadstofffreie und nachhaltige Mobilität gerecht zu werden. Im Vorhaben NIP-Anode verfolgte NuCellSys das Ziel, Komponenten des Anoden- bzw. Wasserstoffkreislaufs für das Brennstoffzellensystem zu entwickeln. Im Vordergrund stand die technologische Vereinfachung des Anodenmoduls durch Innovationen, höheren Integrationsgrad, geringere Anzahl an Bauteilen, einfachere Montierbarkeit und optimierte Fertigungsprozesse als Basis für eine wirtschaftlich darstellbare Herstellung großer Stückzahlen. Ein weiterer Schwerpunkt war die Einbindung von deutschen Unternehmen in die Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten zum Erhalt der Innovationskraft und der Technologie- und Fertigungskompetenzen in Deutschland sowie die Initiierung des Wettbewerbs.

Auf der Basis von Erkenntnissen und Ergebnissen der Vorgängergeneration, der einzelnen Anodenkreiskomponenten, wurden neue innovative Konzepte unter Berücksichtigung der Anforderungen an die betriebliche Stabilität, die Lebensdauer und die zu erwartenden Kosten erarbeitet, analysiert und bewertet. Durch den Einsatz von geeigneten Simulationsmodellen, die Ermittlung der Wirkzusammenhänge zwischen Störgrößen und Systemfunktionen sowie durch Versuchsreihen wurden die Grundlagen für die Erfüllung der Anforderungen geschaffen.

Die zu Beginn des Vorhabens definierten technologischen Ziele für das Anodenmodul in Bezug auf die Reduktion von Gewicht und Volumen konnten erreicht bzw. sogar übertroffen werden. Die Anzahl der Schnittstellen wurden um bis zu 60 % reduziert, während die Lebensdauer des gesamten Moduls verdoppelt werden konnte. Mit der Integration weiterer Bausteine in die Betriebsführungssoftware des Anodenmoduls konnte die Robustheit gegenüber Störgrößen und somit auch die Betriebsstabilität im Gesamtverbund eines Brennstoffzellensystems erheblich verbessert werden. Zusätzlich stehen spezifische Dienste für die Diagnose der verschiedensten Betriebszustände zu Verfügung. Durch die Förderung war es möglich, mehr Zulieferer zu motivieren die Entwicklung der Brennstoffzellentechnologie zu unterstützen. Sämtliche Ergebnisse und Erkenntnisse bilden die Grundlage für die in Vorbereitung befindliche, großserientaugliche Brennstoffzellensystemtechnologie.

Förderkennzeichen
03BV118