Eine der größten Herausforderungen bei der Einführung von PEM-Brennstoffzellen ist ihre mäßige Lebensdauer aufgrund verschiedener Degradationsmechanismen, die während bestimmter Betriebsarten auftreten. Derzeit haben PEMFCs für den Schwerlastbetrieb eine maximale Lebensdauer von 35.000 Stunden, was für einen breiten Einsatz nicht ausreicht. Damit Brennstoffzellensysteme einen Beitrag zu einer nachhaltigen Gesellschaft leisten können, ist es wichtig, die Degradationsmechanismen besser zu verstehen, die Testmethoden zu optimieren und damit die Gesamtlebensdauer von Brennstoffzellen zu erhöhen.

Das Ziel des HyLife-Projekts ist es, ein tieferes Verständnis für die Degradation von Brennstoffzellen, Stacks und Systemen zu erlangen, indem neue Testmethoden und Diagnosewerkzeuge eingesetzt und Präventionsmaßnahmen implementiert werden. Der Schwerpunkt des Projekts liegt auf der Entwicklung neuartiger Testverfahren für beschleunigte Belastungstests, insbesondere für Hochleistungsanwendungen, und der Untersuchung der gegenseitigen Abhängigkeit von Degradationsmechanismen auf verschiedenen Ebenen, einschließlich Zellen, Stacks und Systemen. Darüber hinaus zielt das Projekt darauf ab, die Degradation von BoP-Komponenten (Balance of Plant), wie z. B. Verbindungsstücke im Kühlmittel, und deren Interaktion mit Zellen und Stacks zu untersuchen.

Darüber hinaus wird im Rahmen des Projekts ein ganzheitliches Diagnosewerkzeug zur Degradationsvorhersage entwickelt, das eine passive Überwachung auf allen Integrationsebenen für Brennstoffzellentests ermöglicht. Dies beinhaltet die Ableitung von Gegenmaßnahmen auf Zell-, Stack- und Systemebene sowie die Ermittlung des aktuellen Zustands der Brennstoffzelle. All diese Ziele werden in den bestehenden Testinfrastrukturen von HyCentA, TU Graz und AVL umgesetzt.

Das langfristige und strategische Ziel von HyLife ist es, die Lebensdauer von Brennstoffzellen zu erhöhen, indem neue Methoden und Werkzeuge entwickelt und implementiert werden, um die Degradation von PEMFCs zu verstehen, zu erkennen und zu verhindern. Dies ist von entscheidender Bedeutung für den weit verbreiteten Einsatz von Brennstoffzellensystemen in einer nachhaltigen Gesellschaft und für das Erreichen der Emissionsreduktionsziele.

Erwartete Ergebnisse:

• Testmethoden für beschleunigte Stresstests
• Tiefere Einblicke in Degradationsmechanismen und deren Zusammenhänge (zeitabhängig, Gesamtzustand)
• Prüfverfahren für Degradationserkennung, welche zu einer Werkzeugkette zsammengefasst eine lückenlose Erkennung des State-of-Health der Brennstoffzelle ermöglichen
• Maßnahmen gegen Degradation werden für Zell-, Stack- und Systemebene (inkl. BoP) unter Berücksichtigung des aktuellen Zustandes vorgeschlagen