@misc{Brack2012, author = {Brack, Christian}, title = {Entwicklung, Konstruktion und Fertigung eines Vorheizers f{\"u}r Hochtemperatur-Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen-Systeme auf der Basis von Metallhydriden}, institution = {Maschinenbau und Kraftfahrzeugtechnik (bis 2018)}, pages = {71 Seiten, 29 Abb., 12 Tab., 44 Lit.}, year = {2012}, abstract = {Die vorliegende Arbeit zeigt die M{\"o}glichkeit der Aufheizung einer Hochtemperatur-Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle (HT-PEM-BZ) mittels einem Metallhydrid (LaNi4.0Al0.58Mn0.42). Die insbesondere im Fahrzeugantrieb zur Anwendung kommende HT-PEM-BZ besitzt, im Gegensatz zur Niedertemperatur-PEM-BZ, mit 160\°C eine relativ hohe Betriebstem1eratur. Dabei kann von der HT-PEM-BZ erst elektrische Leistung abgerufen werden, wenn die speziell verwendete Membran eine Temperatur von 100\°C aufweist. Somit ist es das das Ziel, diese Membran von Raumtemperatur (~ 20\°C) auf mindestens 100\°C aufzuheizen. Mit Hilfe eines Metallhydrids, welches zu Beginn der Arbeit ausgew{\"a}hlt und untersucht wurde, soll die infolge der chemischen Reaktion mit Wasserstoff freigesetzte W{\"a}rmemege zum Aufheizen genutzt werden. Dabei ist eine Integration in die Wasserstoffversorgung der Brennstoffzelle (2 bar) vorgesehen. Mit einem im Inneren der Brennstoffzelle befindlichen Reaktionsbett (112 \× 112) mm\² ist es somit m{\"o}glich, ausschließlich die Membran weitestgehend homogen und ohne erhebliche W{\"a}rmeverluste aufzuheizen. Anhand eines entsprechenden Versuchsreaktors (ohne BZ-Membran) wird die Temperaturverteilung untersucht. Die Aufzeichnung der Temperaturverteilung erfolgte mittels zwei unterschiedlicher Messmethoden, mit der einer Thermografie-Kamera und der einer Messplatine. Dabei konnte trotz der W{\"a}rmleitung durch eine 4 mm dicke Stahlplatte eine Maximaltemperatur von 75\°C mit der Thermografie-Kamera gemessen werden. Bei der Messplatinen-Messung wurde eine Maximaltemperatur von 94,7\°C erreicht. Auf einer Fl{\"a}che von ungef{\"a}hr (70 \× 70) mm\² wurde eine Durchschnittstemperatur von 81,5\°C erreicht. Aufgrund zweier unterschiedlicher Wasserstoffeinl{\"a}sse am Reaktor wurde zudem eine starke Limitierung des Stofftransportes deutlich.}, subject = {Metallhydride}, language = {de} }