Wasserstoffdosierventil für die Anodengasversorgung von Kfz-Brennstoffzellensystemen

Im AP1 „Theoretischer Lösungsansatz“ wurden die Designmerkmale des HGI-XL (insbesondere bzgl. Strömungsgeometrie und Dichtheitsanforderungen) auf Basis der im Pflichtenheft definierten Größen unter Einsatz analytischer Verfahren sowie CFD- und FEM-Simulationen ausgelegt. Die Funktionalität des HGI-XL im System wurde anhand dynamischer Teilsystemsimulationen analysiert und validiert.

Ziel des AP2 „Konzeptentwurf, Machbarkeit“ war die Umsetzung des Konzepts aus dem theoretischen Lösungsansatz in ein industrialisierbares Design einschließlich einer Wirtschaftlichkeitsanalyse (Kostenbetrachtung).

Das AP 3 „Prüfkonzept“ beinhaltete die Entwicklung eines Prüfkonzepts zur Sicherung der Funktionalität des HGI-XL über der Betriebsdauer. Zur Erprobung der Muster wurden entsprechende Prüfeinrichtungen aufgebaut.

Im AP 4 „Werkstoffe“ wurden die verwendeten Stahlwerkstoffe, Elastomerwerkstoffe und Oberflächenschichten hinsichtlich ihres Verhaltens gegenüber H2 sowie bei höheren Drücken und Temperaturen untersucht.

Das AP 5 „Funktion, Dauerhaltbarkeit“ sah den Aufbau einer Anzahl von Funktionsmustern für Funktions- und Beständigkeitstests, sowie für Kundenbemusterung vor. Es erfolgten Funktionstests, Umweltprüfungen und Dauererprobungen der insgesamt 56 Muster anhand des gemeinsam mit dem Systementwickler definierten Erprobungsplans in Form von Einzel- und Reihenprüfungen.

Ziel des AP 6 „Fertigungsprozesse, Industrialisierbarkeit“ war die Auswahl und Umsetzung geeigneter Fertigungsprozesse für die spezifischen Randbedingungen der automotiven BZ-Anwendung sowie der Nachweis zur Industrialisierbarkeit im Sinne einer Freigabe des Erzeugnisses für die automotive Anwendung.

Im Rahmen des abschließenden AP-D „Fertigung und Gesamterprobung Qualitätsprototyp“ wurde das Design der Einzelteile final mit den Zulieferern abgestimmt und festgelegt, und es liefen Arbeiten zur Fahrzeugerprobung und zur Analyse der Fertigungs- und Prüfprozesse.