// Generischer Brennstoffzellenstack: Entwicklungsplattform für die Industrie

Am ZSW in Ulm entsteht die Forschungsfabrik für Wasserstoff und Brennstoffzellen (HyFaB), in der die notwendigen Prozesse für eine Großserienproduktion von Brennstoffzellen entwickelt werden. In Zusammenarbeit mit einem Industriepartner wurde im Rahmen eines vom Umweltministerium Baden-Württemberg ge­förderten HyFaB-Projekts ein Design für einen generischen Brennstoffzellenstack als offene Entwicklungsplattform realisiert. Die Spezifikationen sind in einem Vorprojekt mit der Automobil-und Zulieferindustrie erarbeitet worden. Größe und Design des Stackkonzepts entsprechen, was die Leistungsdichte angeht, den im Automobilbereich eingesetzten Brennstoffzellensystemen. Die Leistung des Stacks ist bis zu 150 kW ausgelegt.

Im Projekt wurden alle relevanten Teile des Zelldesigns wie Portkanalgeometrie, Aktivbereich und Verteilerbereich mittels geeig­neter CFD-Simulationen unter Verwendung von ANSYS Fluent® untersucht. Die Simulationen wurden gleichermaßen für die Luft-, Wasserstoff- und Kühlseite durchgeführt. Die Basis bilden die Betriebsrandbedingungen aus dem EU-finanzierten AutoStackCore- Projekt. Zu den Bipolarplatten wurde ein darauf abgestimmtes Balance-of-Stack-Konzept entworfen. Dieses beinhaltet die Stromabnehmer, Verpressplatten, eine über metallische Bänder und Tellerfedern als Längenausgleichseinheiten realisierte Verspanneinheit sowie die Endplatten inklusive Medienzuführungen. Für die Anbindung an den Teststand wurde zudem eine Anschlussvorrichtung entwickelt, um Stacks (eng. Stapel) schnell und einfach anzuschließen und zu entkoppeln. Das Funktionsmuster wird Anfang 2023 für Forschungsprojekte verfügbar sein und Unternehmen Zugang in die Branche ermöglichen.