(Empfingen / Deutschland) – Den Forschern des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist es erstmals gelungen, mit Brennstoffzellen und Elektromotor jeweils eine Leistung von mehr als einem Megawatt zu erreichen. Das modular aufgebaute „BALIS“ genannte Testfeld des Instituts für Technische Thermodynamik ermögliche es, Antriebe für mobile Anwendungen mit einer Leistung von bis zu 1,5 Megawatt zu entwickeln, einzelne Komponenten und auch ganze Antriebsstränge umfassend zu untersuchen, vom Brennstoffzellensystem über Elektromotoren und Tankinfrastruktur bis hin zu Steuerungs- und Regelungstechnik.

Das Testfeld ist modular aufgebaut, alle Teile der Anlage sind auf dem Innovationscampus des E2U Empfinger Entwicklungszentrum für Umwelttechnologie in Containern untergebracht. © DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

„Das ist ein wichtiger Meilenstein beim Aufbau und bei der Inbetriebnahme des Testfelds und der ersten Generation des Brennstoffzellen-Testsystems“, sagt Projektleiterin Cornelie Bänsch. Bisher seien Systeme dieser Leistungsklasse nicht auf dem Markt erhältlich. Die technische Herausforderung liege darin, „alle Komponenten so zu entwickeln und zusammenzubringen, dass sie stabil mit einer hohen Leistung von einem Megawatt und mehr laufen“.

Dazu koppeln die Wissenschaftler zwölf Brennstoffzellen-Module, bestehend aus jeweils mehr als 400 einzelnen Brennstoffzellen. „Alle Module tauschen Informationen aus und interagieren“, so das DLR. Mit ausgefeilten Betriebsstrategien wolle man schrittweise das Testsystem immer länger stabil betreiben und die Leistung noch weiter über ein Megawatt steigern. „Sobald das funktioniert, fahren wir auch dynamische Profile“, mithin unter Bedingungen, wie sie in praktischen Anwendungen vorkommen: Betrieb bei unterschiedlichen, hohen Leistungen für unterschiedlich lange Zeiträume.

Stärkung der Hightech-Industrie

Der Grundstein für BALIS wurde im Oktober 2021 gelegt, die Inbetriebnahme erfolgte drei Jahre später im Oktober 2024. © DLR

Alle Teile der im Oktober vergangenen Jahres auf dem Innovationscampus des E2U Empfinger Entwicklungszentrum für Umwelttechnologie eröffneten Anlage sind in Containern untergebracht (wir berichteten). Die im BALIS entwickelten Brennstoffzellensysteme könnten zukünftig etwa Schiffe antreiben, im Schwerlastverkehr auf der Straße oder in der Luftfahrt eingesetzt werden. Bei Nutzung grünen Wasserstoffs trage die klima- und umweltverträgliche Technologie dazu bei, „unabhängiger von fossilen Rohstoffen zu werden und die Innovationsstärke und Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie im Hightech-Bereich zu stärken“.

Für die nächsten Jahre ist BALIS mit Forschungsvorhaben bereits ausgelastet. Zu den Kooperationspartnern gehören unter anderem die DLR-Ausgründung H2Fly, der Brennstoffzellenhersteller Power Cell, der Spezialist für elektrische Antriebe Compact Dynamics sowie der Hersteller von technischen Gasen Air Liquide. Aus dem Luftfahrtsektor arbeite das DLR unter anderem mit den Firmen Diehl Aerospace, GE Aerospace und Deutsche Aircraft zusammen, Systempartner ist das Unternehmen AVL.

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Das DLR meldet erste Entwicklungserfolge: Im BALIS-Testfeld erforschen die Wissenschaftler Brennstoffzellentechnologien von einzelnen Komponenten bis hin zu kompletten Antriebssträngen. © DLR (CC BY-NC-ND 3.0)