Brennstoffzellen Prüfstände
Hochpräzise Prüfstände für PEM und DMFC-Brennstoffzellen – im Niedrig- und Hochtemperaturbereich
Modulare Prüfstände für Komponenten sowie von der Einzelzelle bis zum kompletten Stack – leistungsstark, präzise, skalierbar
Ob Sie eine einzelne Membran-Elektroden-Einheit (MEA) entwickeln oder einen vollständigen Brennstoffzellenstack: Unsere flexiblen Single Cell-, Short-Stack- und Full-Size-Stack-Teststände liefern Ihnen die nötige Infrastruktur für reproduzierbare und industrienahe Testszenarien.
Mit unserer jahrzehntelangen Erfahrung im Dosieren von Gasen und Verdampfen von Flüssigkeiten sowie dem Bau komplexer Forschungsanlagen entwickelt unsere Unternehmensgruppe flexible, einfach zu bedienende und zukunftsweisende Prüfsysteme für Brennstoffzellen. Bei der Entwicklung wurde besonderer Wert auf den sicheren, einfachen und automatisierten Betrieb unserer Anlagen gelegt.
Technologische Ausrichtung – für maximale Flexibilität
PEM Niedertemperatur
Unsere Prüfstände für PEM-Brennstoffzellen sind speziell auf Niedrigtemperatur-Anwendungen (50–90 °C) ausgelegt und ermöglichen:
- Exakte Strom-Spannungs-Kennlinien und Polarisationskurven unter kontrollierten Bedingungen
- Dynamische Lastprofile zur Abbildung realer Fahr- und Betriebszyklen
- Reproduzierbare Medienfluss- und Druckregelung (H₂/Luft bzw. O₂, Befeuchtung)
- Präzise Regelung und Monitoring der Zelltemperatur mit hoher Auflösung
- Zell- und Stack-Tests mit skalierbarer elektrischer Leistung
PEM-Hochtemperatur
Unsere Prüfstände für Hochtemperatur-PEM-Brennstoffzellen (HT-PEM) sind speziell für Betriebstemperaturen von ca. 120–200 °C ausgelegt und ermöglichen:
- Exakte Strom-Spannungs-Kennlinien und Polarisationskurven unter stabilen Hochtemperaturbedingungen
- Dynamische Lastprofile zur Abbildung realer Betriebs- und Lastwechsel
- Präzise Regelung von Gasfluss, Druck und Stöchiometrie (H₂/Luft bzw. O₂)
- Hochauflösendes Temperatur-Monitoring von Zelle und Stack inklusive Sicherheitsüberwachung
- Zell- und Stack-Tests mit skalierbarer Leistung für Forschung, Entwicklung und Validierung
DMFC-Brennstoffzelle
Unsere Prüfstände für DMFC-Brennstoffzellen (Direct Methanol Fuel Cells) sind für Niedrigtemperatur-Anwendungen (ca. 40–90 °C) ausgelegt und ermöglichen:
- Exakte Strom-Spannungs-Kennlinien und Leistungscharakterisierung unter definierten Betriebsbedingungen
- Dynamische Lastprofile zur Abbildung realer Einsatzszenarien
- Präzise Dosierung und Regelung des Methanol-Wasser-Gemischs sowie der Oxidationsgasversorgung (Luft/O₂)
- Reproduzierbare Temperatur-, Durchfluss- und Druckregelung aller Medien
- Zell- und Stack-Tests mit skalierbarer Leistung für Forschung, Entwicklung und Systemvalidierung
Portfolio
Wir dosieren, kontrollieren, visualisieren und überwachen
Durchflüsse
Drücke
Temperaturen
Feuchte
Ströme und Spannungen
Leistung
Technische Details
Beispielhafte technische Spezifikationen (hohe Individualisierbarkeit)
| Gehäuse | Modulare auf Ergonomie und Wartbarkeit optimierte Struktur, die sich in einem hohen Maße individuell anpassen lässt |
| Sicherheit | Systemimminente Sicherheit nach aktuellem Industriestandard sowie Prüflingsabsicherung über Limiter |
| Elektrische Last | Vollintegrierte elektrische DC Senken (opt. Rückspeisefähigkeit), die explizit auf die Anwendung abgestimmt werden können |
| Druck- & Durchflussreglung | Industriestandard in Präzision „powered-by“ Bronkhorst & anderen |
| Kühlkreislauf | DI-Wasser oder Kühlmittelbetrieb mit verschiedenen Heiz- &/ Kühloptionen |
| Anodenrezirkulation | Optional |
| Systememulation | Realistische Emulation der Prüfling- System Schnittstellen sowie Integration von realen System-Subsystemen in die Anlage | Kathodengasbefeuchtung | Breites Spektrum an verfügbaren Befeuchter-Technologien |
| Probenentnahme | Von einfachen Anschluss-Ports, über Probenaufbereitung bis hin zu ganzen Analyseketten für gasförmige, oder flüssige Medien | Automatisierung | Moderne IoT fähige, PLC + High-Performance IPC basierte Plattform mit SQL-DB und flexibler, anpassbarer Nutzerschnittstelle |
Beispielhafte technische Spezifikationen (hohe Individualisierbarkeit)
| Gehäuse | Modulare auf Ergonomie und Wartbarkeit optimierte Struktur, die sich in einem hohen Maße individuell anpassen lässt |
| Sicherheit | Systemimminente Sicherheit nach aktuellem Industriestandard sowie Prüflingsabsicherung über Limiter |
| Elektrische Last | Vollintegrierte elektrische DC Senken (opt. Rückspeisefähigkeit), die explizit auf die Anwendung abgestimmt werden können |
| Druck- & Durchflussreglung | Industriestandard in Präzision „powered-by“ Bronkhorst & anderen |
| Anodenrezirkulation | Methanol-Mischsystem mit Konzentrationsmonitoring oder Kühlmittelbetrieb mit verschiedenen Heiz- &/ Kühloptionen |
| Systememulation | Realistische Emulation der Prüfling- System Schnittstellen sowie Integration von realen System-Subsystemen in die Anlage |
| Probenentnahme | Von einfachen Anschluss-Ports, über Probenaufbereitung bis hin zu ganzen Analyseketten für gasförmige, oder flüssige Medien |
| Automatisierung | Moderne IoT fähige, PLC + High-Performance IPC basierte Plattform mit SQL-DB und flexibler, anpassbarer Nutzerschnittstelle |
Varianten
Single Cell
- Materialentwicklung (Membranen, Katalysatoren, Gasdiffusions-Layer)
- Parametervariation im Sub-Scale Zellformat
- Performance-Optimierung & Charakterisierung
- Degradations-Optimierung & Charakterisierung
- Simulationsmodelbildung
- I/V-Kennlinien, EIS (Impedanzspektroskopie) & dynamische Lasttests
- Analytik (z. B. H₂/O₂-Umsetzungseffizienz, Wasser-Management, usw.)
Short-Stack
- Stack-Skalierungs- & Integrationsentwicklung
- Performance-Optimierung & Charakterisierung
- Degradations-Charakterisierung
- Simulationsmodeloptimierung
- Dauerhaltbarkeitsuntersuchungen
- I/V-Kennlinien, CVM, EIS (Impedanzspektroskopie) & dynamische Lasttests
- Analytik (z. B. H₂/O₂-Umsetzungseffizienz, Wasser-Management, usw.)
Full-Size-Stack
- Optimierung, Verifikation & Validierung kompletter Stacks und Systeme unter realitätsnahen Betriebsbedingungen
- Abbildung komplexer Betriebs-, Last- und Dauerhaltbarkeitsuntersuchungen
inkl. Start-/Stopp- und Fault-Szenarien - Simulationsmodeloptimierung
- Rückläufer-Performance & Fehleranalyse
- Umfassendes Stack-Monitoring (Spannungen, Temperaturen, Drücke, Durchflüsse)
- Analytik (z. B. H₂/O₂-Umsetzungseffizienz, Wasser-Management, usw.)
Leistungen
- Mobile Anlage mit sicherheitsgerichteter Einhausung (Haube) zum Anschluss an das kundenseitige Abluftsystem
- Ergonomisch sicheres Arbeiten am Prüfling aufgrund der Zugänglichkeit von drei Seiten bei geöffneter Haube. Zum Installieren des Prüflings wird einfach die Haube nach oben geschoben
- Höchste Anlagensicherheit durch Lüftungs-, Bedien- und Steuerungskonzept
- Hochpräzises Dosieren der Gase über weite Flussbereiche je nach Kundenanforderung
- Händisches Zu- und Absperren von Gasen zu und von dem Prüfling auch bei geschlossener Haube
- N₂-Spülung des Prüflings
- Druck- und Temperaturmessung auf Anoden- und Kathodenausgangsseite
- Sicherheitsgerichtete Ausschleusung von Kondensatwasser auf der Anoden- und Kathodenseite
- Elektronische Last mit Null-Volt-Option (digital angesteuert), integriert in Einhausung
- Modernes und anwenderfreundliches Anlagendesign
- Flexibles und jederzeit erweiterbares Softwarepaket (FLUDATA) zur komfortablen Datenverarbeitung, Speicherung, Anzeige und Weitergabe aller Daten
- Fernwartungsmodul Remote-Plus für schnellen Support
- CE-Zeichen
FLUDATA
Intelligente Steuerung & Analyse
- Definition komplexer Testreihen
- Vollautomatisierte Testzyklen & Protokollierung
- Visualisierung von Live-Daten mit Zoom & Vergleichsfunktion
- Export in Industrieformate (CSV, JSON, OPC-UA)
- Einbindung externer Sensorik & Analytiksysteme
Typische Anwendungsbereiche
Unsere Wasserstoff-Testsysteme kommen in vielfältigen Bereichen der Forschung, Entwicklung und Industrie zum Einsatz. Dazu gehören Brennstoffzellen und -stacks, Elektrolysezellen, Wasserstoffspeicher, Tank- und Versorgungsanlagen sowie Antriebssysteme für Fahrzeuge oder stationäre Anwendungen. Darüber hinaus eignen sich unsere Systeme für die Prüfung von Leitungen, Ventilen und allgemeinen Maschinenbauteilen, die mit Wasserstoff betrieben oder befüllt werden. Die Anlagen können sowohl als eigenständige Lösung als auch integriert in automatisierte Prüf- oder Produktionsprozesse verwendet werden.