Gut Im Rennen: Brennstoffzellenantrieb bei der Formula Student Competition

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Ziel: Kompakte Gesamtlösung aus Standard-Komponenten

Johann Gunnesch, Ingenieur im Systemhaus Ingelfingen bei Bürkert Fluid Control Systems, entwickelt solche individuelle, hochspezifische Systemlösungen für unterschiedlichste Applikationen, die von Kunden aus der ganzen Welt angefragt werden. Das Studententeam präsentierte dem Spezialisten den Flowplan für das Brennstoffzellensystem und erläuterte die technischen Rahmenbedingungen. Ziel war es, eine Gesamtlösung für die Wasserstoffzufuhr zu finden, die zwar möglichst kompakt und leicht sein sollte, aber weiterhin Standardkomponenten aus dem Bürkert-Produktportfolio nutzt.

Bestandteile der Regelung

So entwickelte Gunnesch mit seinem Team einen Vorschlag für eine integrierte Lösung: Auf einem kompakten Aluminiumblock, bei dem möglichst viel Material ausgespart wurde, fanden ein Sicherheitsventil, ein Proportionalventil zur Druckregelung des Wasserstoffs, ein Massendurchflussmesser, ein Ablassventil sowie Temperatur- und Drucksensoren Platz. Gunnesch erläutert die Funktion des sog. Low Pressure Blocks: „Aus dem Tank kommend, passiert der Wasserstoff zunächst ein Absperrventil. Ein integriertes Überdruck-Sicherheitsventil muss im Fehlerfall den Wasserstoff gezielt ablassen.

Die Dosierung des Wasserstoffs für die Brennstoffzelle übernimmt ein Proportionalventil vom Typ 2833, indem es den benötigten Druck in der Brennstoffzelle ausregelt. Ein Durchflussmesser des Typs 8701 misst die zugeführte Wasserstoffmenge und meldet sie an die Steuerungselektronik des Fahrzeugs. Druck und Temperatur werden ebenfalls kontinuierlich durch Sensoren überwacht, die ihre Messwerte an die Steuerung übermitteln, damit die Brennstoffzelle stets unter optimalen Bedingungen arbeitet. Weiterhin gibt es ein Ablassventil vom Typ 6011, mit dem der gesamte Kreislauf entlüftet werden kann, falls das Fahrzeug nicht gefahren wird.“

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