cleanEngine – Plattform zur Entwicklung dynamisch-energetisch optimierter Brennstoffzellen-Antriebe für leichte NFZ unter Berücksichtigung von Skalierungseffekten

Projektbeschreibung

Wasserstoffgetriebene leichte Nutzfahrzeuge können zur Verbesserung der Luftqualität in Innenstädten und zur Erreichung der Klimaschutzziele erhebliche Beiträge leisten. Des Weiteren haben Wasserstoffgetriebene Nutzfahrzeuge im Betrieb Vorteile: Nutzlast und Ladevolumen bleiben nahezu erhalten und die Betankungszeiten für volle Reichweite liegen bei maximal drei Minuten.

Eine wesentliche Herausforderung für Fahrzeughersteller besteht in der fahrzeugspezifischen und anwendungsoptimierten Auslegung der Brennstoffzellenantriebe.

Ziel des Wasserstoff-Verbundprojekts „cleanEngine“ der Partner Hochschule Kempten, Hochschule RheinMain und der ABT e-Line GmbH ist es, durch Kopplung virtueller und realer Methoden eine Entwicklungsplattform zu realisieren, durch deren Einsatz Brennstoffzellenantriebe quasi maßgeschneidert konfiguriert werden können. Im Vordergrund steht dabei die dynamisch-energetische Optimierung des Wasserstoffantriebs. Die Betriebsführung der Brennstoffzelle und insbesondere Skalierungseffekte spielen dabei maßgebliche Rollen.
Weitere Ziele sind die Reduktion der Entwicklungskosten und der Entwicklungszeiten durch Anwendung dieser Entwicklungsplattform.

Die Hochschule Kempten nimmt die Aufgaben des Konsortialführers wahr. Am Forschungszentrum Allgäu ist das Team um Professor Werner Mehr verantwortlich für die Entwicklung der Simulationen und des Brennstoffzellen-Teststands, der für Antriebsleistungen bis 200 kW ausgelegt wird. Die Simulation soll am Ende in der Lage sein, die auf dem realen Teststand ermittelten Messergebnisse bestmöglich vorherzusagen.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Hochschule RheinMain werden sich mit der Betriebsführung der Brennstoffzelle und der Modellbildung für Brennstoffzellen beschäftigen. Darüber hinaus wird in Rüsselsheim ein Modellteststand für Antriebsleistungen bis 10 kW aufgebaut, um interessante Fragestellungen hinsichtlich der Skalierungseffekte untersuchen zu können. Im Mittelpunkt stehen hierzu System-, Prozess- und Betriebsparameter.

Die ABT e-Line GmbH verfügt über langjährige Erfahrung in der Entwicklung und Systemintegration von batterieelektrischen Antriebssträngen und entwickelt und produziert E-Fahrzeuge in Serie. Das mittelständische Unternehmen plant dessen Portfolio auf Brennstoffzellenfahrzeuge auszuweiten, um in Zukunft auch diese Technologie in kleinerer und mittlerer Stückzahl anbieten zu können.

Hierzu wird von ABT ein erster Prototyp mit Brennstoffzellentechnologie ausgestattet, mit dem Test- und Erprobungsfahrten auf öffentlichen Straßen unter realen Einsatzbedingungen durchgeführt werden können. Das in Kooperation mit den Hochschulen entwickelte und optimierte Brennstoffzellensystem wird unter Berücksichtigung zulassungsrelevanter Anforderungen als primärer Energiespeicher in den ABT e-Transporter 6.1 integriert.