Brennstoffzellen Methanol-Brennstoffzelle schafft zehntausend Betriebsstunden

Elektrischer Hubwagen mit Direktmethanol-Brennstoffzelle
Elektrischer Hubwagen mit Direktmethanol-Brennstoffzelle

Diesen Rekord stellten jetzt Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich mit einem Hybridsystem auf Basis von Direktmethanol-Brennstoffzellen (DMFC) auf. In dem Projekt ist der Brennstoffzellenstapel – ein Block aus 88 Brennstoffzellen – für den Einsatz in einem Horizontalkommissionierer, einem elektrischen Hubwagen, konzipiert.

Direktmethanol-Brennstoffzellen wandeln den flüssigen Brennstoff Methanol direkt in elektrischen Strom um. Wissenschaftler wollen mit ihnen elektrischen Kleinantrieben zu längeren Betriebsdauern und Reichweiten verhelfen. Denn anders als Batterien müssen DMFC-Systeme nicht vergleichsweise aufwendig und zeitintensiv aufgeladen werden. »Im dynamischen Dauertest konnten wir nachweisen, dass das Brennstoffzellensystem etwa doppelt so lange Lebensdauern wie derzeitige Batteriesätze erreicht. Damit kann auch die Wirtschaftlichkeit von DMFC-Systemen aufgezeigt werden, wie in begleitenden Studien nachgewiesen wird«, freut sich Prof. Detlef Stolten, der Leiter des Instituts.

Die Forscher ermittelten in einem realen Lagerhaus die Lastprofile von Horizontalkommissionierern im Alltagsbetrieb – anfahren, bremsen, Stillstand, Grund- und Spitzenlast  – und unterlegten sie dem Dauerteststand. Der Stack hat eine Nennleistung von 1,3 kW und das Hybridsystem eine Spitzenleistung von 7 kW.

Ein Rückblick: Das erste System der Forscher brachte es 2002 im Labor auf eine Laufzeit von 50 Stunden. In den vergangenen zehn Jahren gelang es den Jülichern, die Technik für den realen industriellen Betrieb fit zu machen, das heißt die Betriebszeit im dynamischen Betrieb bis auf die jetzt gemessenen zehntausend Stunden zu steigern. Dabei erhöhten sie neben der Lebensdauer auch die Leistungsdichte und die Reichweite der DMFC.