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Forschungsverbund für effiziente Luftfilter

Jülich/Duisburg, 23. März 2015 – Brennstoffzellen reagieren sensibel auf Schadstoffe in der Luft. Welche Filter deshalb zukünftig in Fahrzeuge mit diesem Antrieb im Alltagseinsatz eingebaut werden müssen und wie Brennstoffzellen trotz Belastung mit Luftschadstoffen leistungsfähig bleiben, wird jetzt im Rahmen von ALASKA geklärt. So lautet der Name des Verbundprojekts, zu dem sich die Daimler AG, die Firma Mann+Hummel und das Forschungszentrum Jülich unter Führung des Duisburger Zentrums für Brennstoffzellentechnik (ZBT) zusammengeschlossen haben. Messungen des Jülicher Instituts für Energie- und Klimaforschung sollen die nötigen Daten für die Weiterentwicklung von Filtern und Brennstoffzellen liefern.

Spurengase wie Stickstoffmonoxid oder -dioxid sind nicht nur für den Menschen giftig, sie belasten auch Filter und Brennstoffzellen in Elektrofahrzeugen. Dabei können Spitzenwerte besonders schädlich sein, wie sie z.B. kurzfristig bei vorausfahrenden Autos oder in Tunneln auftreten. Messungen des Jülicher Instituts für Energie- und Klimaforschung sollen Klarheit darüber bringen, welchen Dauer- und Spitzenbelastungen Luftfilter und Brennstoffzellen ausgesetzt sind.

Vito - ein fahrendes MesslaborIm Einsatz für den Forschungsverbund ist das Jülicher "Mobilab".
Copyright: Forschungszentrum Jülich

Die Wissenschaftler Dr. Dieter Klemp und Dr. Christian Ehlers bringen dazu in den nächsten zweieinhalb Jahren ein mobiles Labor des Instituts zum Einsatz. Die Geräte an Bord messen Spurengase, Kohlenwasserstoffe und Partikel wie Ruß aus Holzverbrennung oder Dieselmotoren. Von besonderem Interesse sind dabei gasförmige Spurenstoffe wie Stickoxide, Ammoniak und Schwefeldioxid. Geplant sind Messfahrten in dicht besiedelten Zonen wie dem Ruhrgebiet oder dem Großraum Stuttgart ebenso wie Messungen in Straßentunneln, in den Alpen und an der Küste.

Auf Basis der Jülicher Daten analysiert das ZBT in Duisburg, welche Schäden durch einzelne Gase oder ein Gasgemisch bei Normalbetrieb oder Spitzenbelastung an der Brennstoffzelle entstehen. Aufgabe der Firma Mann+Hummel wird es anschließend sein, geeignete Filter zu entwickeln, die bei normalem Einsatz einmal im Jahr ausgetauscht werden müssen.

Bei der Daimler AG werden im Rahmen des Projekts spezielle Szenarien einer Belastung mit Schadgasen an großen Brennstoffzellen-Stacks nachgebildet. Gemeinsam mit dem ZBT will das Unternehmen darüber hinaus Strategien entwickeln, Brennstoffzellen-Systeme auch dann optimiert zu betreiben und zu regenerieren, wenn die Schadstoffe in der Luft nicht herausgefiltert werden können.

Die Abkürzung ALASKA steht für "Auswertung von Luftschadstoffszenarien zur Auslegung von Schadgasfiltern und Kathodenregenerationszyklen für Automotiv-Brennstoffzellen". Das Projekt ist auf zweieinhalb Jahre angelegt und wird vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert.

Weitere Informationen:

Pressemitteilung des Zentrums für Brennstoffzellentechnik GmbH

Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Troposphäre (IEK-8)

zum mobilen Messlabor (Mobilab)

Ansprechpartner:

Dr. Dieter Klemp
Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Troposphäre (IEK-8)
Tel.: 2461 61-6114
E-Mail: d.klemp@fz-juelich.de

Pressekontakt:

Erhard Zeiss, M.A., Pressereferent
Tel. 02461 61-1841
E-Mail: e.zeiss@fz-juelich.de


Zentrum für Brennstoffzellentechnik GmbH

Das Zentrum für Brennstoffzellentechnik (ZBT) ist ein gemeinnütziger Forschungs- und Entwicklungsdienstleister mit Schwerpunkt auf die Themenfelder (PEM-)Brennstoffzellen, Wasserstofftechnik und Batterietechnik. Ein wichtiger Forschungsschwerpunkt ist hierbei der Einfluss von Schadgasen auf die Anode und die Kathode der PEM-Brennstoffzelle. Durch umfangreiche Projektarbeiten seit 2007 ist das ZBT international als eine führende Institution insbesondere hinsichtlich Fragestellungen kathodenseitig eingetragener Schadstoffe ausgewiesen. In verschiedenen öffentlich geförderten Projekten und in bilateralen Vorhaben mit Industriepartnern wurden wichtige wissenschaftliche Erkenntnisse erarbeitet. In einem parallelen Vorhaben werden beispielsweise aktuell die besonderen Auswirkungen von Luftschadstoffen auf stationäre HT-PEM Brennstoffzellen untersucht.

Daimler AG

Die Daimler AG befasst sich als einer der Pioniere auf diesem Gebiet seit vielen Jahren in Forschung und Entwicklung mit alternativen Antrieben, insbesondere auf Basis Brennstoffzellenantrieb. Für die Zielerreichung ist dabei nötig, die Reichweite und Lebensdauer der Antriebssysteme deutlich zu erhöhen und gleichzeitig die Kosten stark zu senken. Ein Weg der Kostensenkung ist dabei die Verringerung der Katalysatorbeladung um den Platineinsatz zu reduzieren. Durch die verringerte Katalysatorbeladung des Stacks werden aber die schädigenden Einflüsse auf das Brennstoffzellen-System von außen, insbesondere auch durch die Umgebungsbedingungen, immer entscheidender.

MANN+HUMMEL Innenraumfilter GmbH & Co. KG

MANN+HUMMEL ist ein weltweit führender Filtrationsspezialist und Serienlieferant der internationalen Automobil- und Maschinenbauindustrie. Als hundertprozentiges Tochterunternehmen besitzt die MANN+HUMMEL Innenraumfilter GmbH & Co. KG langjährige Erfahrung auf dem Gebiet der Schadgasadsorption und weit reichende Kompetenzen beim Einsatz und der Verarbeitung von Aktivkohle in Filtrationsanwendungen für Automotive- und Spezialanwendungen wie beispielsweise Pestizidfilter für Agrarfahrzeuge. Als aktiver Teilnehmer zahlreicher Forschungs- und Entwicklungsprojekte wurden umfangreiche Labor- und Feldversuche durchgeführt. Weitere Entwicklungs- und Feldtesterfahrungen konnten auf dem Gebiet der stationären Brennstoffzellensysteme gesammelt werden. Für ein innovatives Rundfilterkonzept wurde das Unternehmen im Jahr 2013 zudem mit dem ersten Preis beim f-cell Award in der Kategorie "Classic" ausgezeichnet. Außerdem werden im Zuge diverser interner Innovationsprojekte die bestehenden Filterkonzepte kontinuierlich weiterentwickelt.

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