Skalierbares Thermomanagement und Antriebsstrang für Brennstoffzellen-Nutzfahrzeuge (SkalTABs)

Dr. Uwe Kehn

Nutzen für den Teilnehmer

Der Vortrag zeigt die Herausforderungen von Sonderfahrzeugherstellern bei der Elektrifizierung ihres Fahrzeugportfolios auf. Durch veränderte Anforderungen an elektrische Fahrzeuge ist ein Betrieb allein aus einem Batteriespeicher nicht mehr möglich weshalb zukünftig Brennstoffzellensysteme integriert werden müssen.
SkalTABs bietet eine Möglichkeit bei geringen Stückzahlen und einer aufwendigen Entwicklung wirtschaftlich erfolgreich zu sein.
Durch ein innovatives Kühlsystem und eine neu entwickelte Leistungselektronik kann die Systemeffizienz weiter verbessert werden um einen Ressourceneffizienten Betrieb zu ermöglichen und sich von der Konkurrenz durch einen günstigeren Betrieb der Fahrzeuge abzusetzen.

Zusammenfassung

Durch die Elektrifizierung der Arbeitsmaschinen und die damit einhergehende Reduktion von Lärmemission konnten die Arbeitsfenster aufgeweitet werden. Die Kapazität der Batteriesysteme unter Berücksichtigung des Bauraums stößt damit aber an Ihre Grenzen. Um einen Einsatz der Maschinen rund um die Uhr zu gewährleisten müssen deshalb alternativen Energiequellen eingesetzt werden.

Für mittelständische Unternehmen und Fahrzeughersteller mit kleineren Stückzahlen ist es kaum finanzierbar ein eigenes Brennstoffzellensystem grundlegend zu erforschen und damit anschließend wirtschaftlichen Erfolg zu generieren.

Im Forschungsvorhaben SkalTABs soll ein skalierbares Brennstoffzellensystem, welches das Thermomanagement und den Antriebsstrang umfasst, für Sonder- und Nutzfahrzeuge erforscht werden. Ziel ist es technologisch einen Baukasten für verschiedene Leistungsstufen zu erforschen, die als höherer Aufsetzpunkt für die fahrzeug-individuelle Entwicklung dienen sollen.

Des Weiteren soll die Systemeffizienz, durch den Einsatz von innovativen Kühlkonzepten für die Leistungselektronik, erhöht werden. Hierbei wird die anfallende Wärme direkt an den erzeugenden Bauteilen in das Kühlmedium abgegeben.

Die Erhöhung der Marktdurchdringung der Brennstoffzellentechnologie ist ein weiteres Ziel. Dies soll durch die Senkung der „Total Cost of Ownership“, genauer durch den modularen Ansatz und eine möglichst übergreifende Gleichteilstrategie erreicht werden.

Grundlage für die Ermittlung ist der Informationsaustausch mit dem Industrieberaterkreis, aus dem die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit, die Umgebungsbedingungen und die Nutzungsdauer in die Definition der Skalierungsstufen einfließen. So wird sichergestellt, dass die Forschungsergebnisse auf realen Daten basieren und die exakten Bedarfe der Unternehmen und Ihrer Kunden berücksichtigt werden.

Diese führen dann über die Auslegung des Brennstoffzellensystems zu den Anforderungen an das Thermomanagement und an den Powertrain.