Im Rahmen dieses Projekts wird ein Konzept für ein Feuerwehrfahrzeug und ein schweres Nutzfahrzeug mit Brennstoffzellenantrieb entwickelt. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Optimierung des Thermomanagements und der Filter im Luftpfad der Kathode.
Projektdauer: 01.04.2023 – 31.03.2026
Die Arbeiten im ersten Jahr des Projekts konzentrierten sich auf
- 1D-Wärmemanagement
- Aufbau eines Messsystems zur Optimierung von Luftfiltern und des Einsatzes von Luftfiltern
- Konstruktion eines Feuerwehrautos
Wärmemanagement
Es wurde ein Wärmemanagementmodell für schwere Nutzfahrzeuge und für ein Feuerwehrfahrzeug entwickelt. Das Wärmemanagement von schweren Nutzfahrzeugen wurde für eine Fahrt über den Brennerpass optimiert. Optimiert wurden die Größe des Kühlers und die Kapazität der Batterie. Es stellte sich heraus, dass die vielversprechendste Variante ein Brennstoffzellensystem mit rund 220 kW Leistung und einer Batterie mit einer Kapazität von 180 kWh ist. Die Leistung des Brennstoffzellensystems reicht aus, um die Batterie während der Fahrt zu laden. Die Batterie wird für Leistungsspitzen bei Volllastfahrten an einer Steigung genutzt. Mit diesem Konzept ist es auch möglich, Kühler zu verwenden, die einen ähnlichen Formfaktor haben wie die in herkömmlichen Lastkraftwagen verwendeten.
Die Ergebnisse wurden auf dem Wiener Motorensymposium 2024 vorgestellt. Für das Feuerwehrfahrzeug wurde das Thermomanagement für verschiedene Einsatzszenarien (Alarmfahrt mit Pumpenbetrieb, Übergabefahrt) optimiert. Die Ergebnisse werden auf der Thermal Management Expo Konferenz in Stuttgart vorgestellt. Basierend auf diesen Ergebnissen wurde eine 3D-CFD-Simulation für das optimale Design eines Kühlers durchgeführt, der in den nächsten Monaten produziert wird.
Luftfilter
Zur Optimierung der Filter im Kathodenpfad wurde ein Messsystem aufgebaut. Mit diesem System kann das Absorptions- und Desorptionsverhalten von Filtern für feuchte Gasgemische untersucht werden. Eine erste Versuchsreihe wurde mit Ammoniak durchgeführt. Die Ergebnisse werden auf der Eco-Mobility 2024 vorgestellt.
Feuerwehrauto
Es wurde ein Konzept für ein Feuerwehrauto entworfen. Die Arbeiten umfassten
- Leistung des Brennstoffzellensystems
- Parameter der Batterie
- Konzept für Wasserstofftanks
Bei diesem Konzept wurden sowohl der verfügbare Bauraum im Feuerwehrauto als auch die Kosten berücksichtigt. Es wurde Kontakt mit den Herstellern der Teilsysteme aufgenommen.
Projektleitung:
Virtual Vehicle Research GmbH
Bernhard Lechner
Lead Researcher
E-Mail: bernhard.lechner@v2c2.at
Projektepartner:
Wissenschaftlicher Partner
- Virtual Vehicle Research GmbH
- HyCentA Research GmbH
Industriepartner
- AC Agility Consulting GmbH
- Innerio Heat Exchanger GmbH
- Rosenbauer International AG
- Windpuls GmbH
Assoziierte Partner
- PlasticOmnium New Energies Wels GmbH
- MANN+HUMMEL Innenraumfilter GmbH & Co KG