Förderprojekt DynaCell

 

Dynamischer Betrieb eines Brennstoffzellensystems für einen erweiterten Einsatz in mobilen und stationären Anwendungen.

01.09.2020

Steckbrief

Eckdaten

Laufzeit:
01.09.2020 bis 28.02.2023
Akronym:
DynaCell
Gruppe:
Energieverfahrenstechnik
Fördergeber:
BMWi

Kontakt

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+49 241 80 28557

E-Mail

 

Motivation

Gefördert durch Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Urheberrecht: BMWi

Ein wichtiger Baustein auf dem Weg der Dekarbonisierung der Energieversorgung können Brennstoffzellensysteme sein. Diese können sowohl in stationären Anwendungen, zum Beispiel in Wohneinheiten zur kombinierten Wärme- und Stromerzeugung, als auch in mobilen Anwendungen wie Brennstoffzellenfahrzeugen eingesetzt werden. Neben den Kosten verhindert zurzeit eine zu geringe Dynamik der Systeme einen flächendeckenderen Einsatz und damit einen entscheidenderen Beitrag zur Energiewende.

 

Projektziele und Methoden

Im Forschungsprojekt „DynaCell“ soll durch die Verwendung innovativer Regelalgorithmen eine gesteigerte Dynamik im Betrieb des Brennstoffzellensystems ermöglicht werden und gleichzeitig die Lebensdauer der einzelnen Komponenten dauerhaft erhöht werden. Dazu werden die Regelalgorithmen zunächst an einem hoch-genauen, auf Messungen basierenden Prozessmodell entwickelt, bevor eine Validierung der erforschten Konzepte am realen Brennstoffzellenprüfstand erfolgt.

Das Institut für Regelungstechnik ist dabei verantwortlich für die Entwicklung, Implementierung und Validierung der modellprädiktiven Regelung des Brennstoffzellensystems. Eine große Herausforderung besteht in der Entwicklung der Algorithmen, die auf das vorliegende Problem maßgeschneidert sein müssen um alle realen Herausforderungen wie die Nichtlinearität oder die Stochastik des Prozesses robust adressieren zu können. Zudem muss die Echtzeitfähigkeit der erforschten Algorithmen auf Echtzeithardware zu jederzeit erfüllt sein.

 

Innovationen und Perspektiven

Eine erfolgreiche Bearbeitung des Projektes hat direkte Konsequenzen sowohl für die Brennstoffzellenforschung, also auch die Industrie: Wenn die Systeme mit einer höheren Dynamik betrieben werden können, entstehen neue Einsatzszenarien, die für die Forschung von Interesse sind oder die sogar direkt von Industrieunternehmen angeboten werden können. Dadurch kann perspektivisch eine Etablierung der Brennstoffzelle als wichtiger Bestandteil einer nachhaltigen Energieversorgung erreicht werden.

 
Projektpartner

Assoziierte Partner