Antriebsstrang Partnerschaft: Akkodis und EKPO integrieren Brennstoffzellen-Stack in Wasserstoff-Lkw

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Brennstoffzellentechnologie für schwere Nutzfahrzeuge nicht nur auf dem Prüfstand zu erproben, sondern auch im realen Betrieb zu validieren, ist das Ziel von Akkodis und EKPO Fuel Cell Technologies. Dabei implementieren die Partner den NM20-Brennstoffzellen-Stack von EPKO in einen Wasserstoff-Lkw. Akkodis verantwortet dafür die Entwicklung, Integration und den Aufbau des kompletten Antriebsstrangs.

Im Schwerlastverkehr sind die Anforderungen an Leistung, Effizienz und Zuverlässigkeit alternativer Antriebssysteme hoch. Viele dieser Anforderungen lassen sich erst im realen Fahrbetrieb vollständig bewerten. Das ist aber wichtig, denn wechselnde Lastprofile, Steigungen, Bremsvorgänge, Temperaturbedingungen und unterschiedliche Fahrdynamiken. beeinflussen das Zusammenspiel von Brennstoffzelle, Batteriesystem, Hochvoltarchitektur, Thermomanagement und Fahrzeugsteuerung. Deshalb wollen Akkodis und EKPO einen Teil der Validierung im Realbetrieb umsetzen.

Der Wasserstoff-Lkw dient dafür als mobile Entwicklungs- und Validierungsplattform. Ergänzend zu Prüfstandsversuchen soll das Fahrzeug im späteren Einsatz bei einem Logistikunternehmen wichtige Betriebsdaten liefern und zeigen, wie sich der NM20-Brennstoffzellen-Stack im Zusammenspiel mit einem vollständigen Fahrzeug- und Antriebssystem bewährt. Die gewonnenen Erkenntnisse fließen in die Weiterentwicklung zukünftiger Brennstoffzellensysteme und wasserstoffbasierter Antriebslösungen ein.

Von der Komponente zum System

Im Rahmen der Partnerschaft entwickelt Akkodis das vollständige Brennstoffzellensystem und integriert es in die bestehende Lkw-Plattform. EKPO zeichnet sich mit dem NM20 für den Brennstoffzellen-Stack verantwortlich und bringt das Stack-spezifische Know-how mit.

Auf dieser Basis ist Akkodis für die Systemarchitektur, die Auswahl und Auslegung der erforderlichen Komponenten, die Hochvoltintegration, Regelung und Betriebsstrategie sowie das Thermomanagement zuständig. Die selbst entwickelten Betriebskonzepte werden anschließend in Steuergeräte-Software überführt. Hinzu kommen die Hardware- und Software-seitige Integration in das Fahrzeug und die anschließende Inbetriebnahme des Gesamtsystems. So entsteht aus einzelnen technologischen Komponenten ein aufeinander abgestimmter brennstoffzellenelektrischer Antriebsstrang.

Mit dem NM20 stellt EPKO den leistungsstärksten Brennstoffzellen-Stack im Portfolio zur Verfügung. Mit einer Leistung von bis zu 400 kW und einer Lebensdauer von mehr als 25.000 Betriebsstunden wurde er speziell für anspruchsvolle Heavy-Duty-Anwendungen entwickelt. Im Demonstrationsfahrzeug kommt ein One-Stack-One-System-Ansatz zum Einsatz: Der Wasserstoff-Lkw wird mit einem NM20-Brennstoffzellen-Stack betrieben und erreicht damit eine Systemleistung von bis zu 360 kW bei Wirkungsgraden von bis zu 61 Prozent.

Einsatz im Off-Highway-Bereich oder Schifffahrt als Zukunftsszenario

Die im Projekt gewonnenen Daten gehen über die Erprobung eines einzelnen Fahrzeugs hinaus. Sie liefern Erkenntnisse darüber, wie leistungsstarke Brennstoffzellensysteme in komplexe Fahrzeugarchitekturen integriert, gesteuert und im realen Betrieb abgesichert werden können. Damit entsteht eine belastbare Grundlage für zukünftige Integrationsprojekte in weiteren Fahrzeugklassen und Anwendungen.

Perspektivisch können die Erkenntnisse auch auf weitere mobile Anwendungsfelder wie Schifffahrt oder Off-Highway übertragen werden. (se)

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