{"id":29520,"date":"2022-09-15T17:10:34","date_gmt":"2022-09-15T15:10:34","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ufifilters.com\/?p=29520"},"modified":"2022-09-15T17:10:34","modified_gmt":"2022-09-15T15:10:34","slug":"wasserstoff-brennstoffzellen-ufi-filters-ist-dabei","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ufifilters.com\/de\/news-de\/wasserstoff-brennstoffzellen-ufi-filters-ist-dabei\/","title":{"rendered":"Wasserstoff-Brennstoffzellen, UFI Filters ist dabei!"},"content":{"rendered":"

Kathodenluftfilter [vc_row][vc_column][vc_column_text]Bez\u00fcglich Schwerlastfahrzeugen f\u00fcr den Einsatz mit schweren, gro\u00dfen Tonnagen und auf Langstrecken scheint die Verwendung von Wasserstoff zum Antrieb von Brennstoffzellen eine der besten L\u00f6sungen, um eine ma\u00dfgebliche Verringerung der Luftverschmutzung zu erzielen. Dass Wasserstoff eine sinnvolle L\u00f6sung zur Verringerung der verkehrsbedingten CO2-Emissionen ist, zeigt sich auch daran, dass dieser Art der Energieversorgung sowohl im nationalen Plan f\u00fcr Aufbau und Resilienz (Piano Nazionale Ripresa e Resilienza, PNRR) als auch im europ\u00e4ischen Energieplan 2020 viel Raum einger\u00e4umt wird. UFI Filters, ein f\u00fchrendes Unternehmen in der Filtration und Produktion von W\u00e4rmetauschern f\u00fcr Verbrennungs-, Hybrid- und Elektrofahrzeuge, hat bereits 2017 damit begonnen, ausgehend von der Analyse m\u00f6glicher Zukunftsszenarien bez\u00fcglich verschiedener Versorgungsformen die neuen Herausforderungen im Zusammenhang mit der Verwendung von Wasserstoff in Brennstoffzellen und der durch die Filtration auftretenden Probleme zu untersuchen. Der Schwerpunkt lag dabei auf Kathodenluftfiltern f\u00fcr Brennstoffzellen, einem Element, das eine strategische und grundlegende Rolle bei der Reinigung der als Brennstoff der Zelle in das System eingef\u00fchrten Luft spielt, in dem der vorhandene Sauerstoff mit Wasserstoff durch eine elektrochemische Reaktion reagiert und die elektrische Energie erzeugt wird.<\/p>\n

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DER KONTEXT<\/strong><\/p>\n

Noch nie war das Filtern der Luft so wichtig<\/strong><\/p>\n

Die in das System eingef\u00fchrte Luft muss, bevor sie den Kompressor und dann die Zelle erreicht, nicht nur von Feinstaub, sondern auch von sch\u00e4dlichen Gasen wie SOx,<\/sub> NOx<\/sub>, H2<\/sub>S, CO, O3<\/sub> und NH3<\/sub> und von VOCs (fl\u00fcchtige organische Verbindungen), wie beispielsweise Benzol und Toluol, gereinigt werden. Bei diesen f\u00fcr die Brennstoffzelle sch\u00e4dlichen Gasen handelt es sich im Allgemeinen um anthropogene Verbindungen, die durch menschliche Aktivit\u00e4ten verursacht werden (herk\u00f6mmliche Verbrennungsprodukte und Erd\u00f6lderivate), und deren Konzentration in der Luft je nach geografischem Kontext variiert. Die Luftfiltration in Brennstoffzellen spielt eine noch wichtigere Rolle als die Motorluftfiltration bei herk\u00f6mmlichen Verbrennungsmotoren. Warum ist das so? Verschiedene, im Laufe der Zeit durchgef\u00fchrte Studien haben gezeigt, dass bereits extrem geringe Mengen an gasf\u00f6rmigen Partikeln (wir sprechen nicht nur von PPM \u2013 Teile pro Million, sondern sogar von PPB \u2013 Teile pro Milliarde) die Leistung und Lebensdauer einer Zelle erheblich verringern k\u00f6nnen. Dies ist auf verschiedene Faktoren zur\u00fcckzuf\u00fchren. Besonders entscheidend ist diesbez\u00fcglich die Verunreinigung des Katalysators, der ma\u00dfgeblich f\u00fcr die zur Umwandlung von Wasserstoff und Sauerstoff in Strom und Wasser erforderliche Reaktion ist. Der Katalysator ist ein grundlegender Bestandteil der Brennstoffzelle und besteht im Wesentlichen aus teurem Platin (oder anderen Edelmetallen). Verunreinigungen k\u00f6nnen seine Leistung beeintr\u00e4chtigen und somit irreversible Auswirkungen haben, die einen zeitlich voranschreitenden Abbau und damit einhergehend die Beeintr\u00e4chtigung der Lebensdauer der Zelle zur Folge haben. Dar\u00fcber hinaus darf man im Zusammenhang mit dem Luftkreislauf den Kompressor nicht au\u00dfer Acht lassen, der sehr empfindlich auf feste Luftverunreinigungen reagiert, die seine Leistung beeintr\u00e4chtigen k\u00f6nnen.<\/p>\n

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Aber Luft ist nicht gleich Luft …<\/strong><\/p>\n

Die Zellen verwenden Umgebungsluft, die den f\u00fcr die elektrochemische Reaktion mit Wasserstoff notwendigen Sauerstoff liefert. Aber die Luft ist bekannterweise nicht \u00fcberall gleich. Vielmehr h\u00e4ngen ihre Eigenschaften von zahlreichen Faktoren wie Temperatur, H\u00f6he, lokale Umweltverschmutzung usw. ab. Bei der Entwicklung eines Kathodenluftfilters muss daher die Luftqualit\u00e4t und damit der Einsatzort des Fahrzeugs ber\u00fccksichtigt werden, denn was sich in einem bestimmten Gebiet als wirksam erweist, muss es in einem anderen noch lange nicht sein.<\/p>\n

Die L\u00f6sung von UFI Filters<\/strong><\/p>\n

Der von UFI Filters entwickelte und f\u00fcr OE-Anwendungen mit Brennstoffzellen bestimmte Kathodenluftfilter hat eine Doppelfunktion (Filtration von Feststoffpartikeln und Adsorption von gasf\u00f6rmigen Verunreinigungen) mit einer Doppelschicht. Diese beiden Schichten befinden sich in einem einzigen Geh\u00e4use, dessen Form und Positionierung im Fahrzeug je nach OEM-Anforderungen variiert. Diese Konfiguration verleiht die M\u00f6glichkeit, jede Schicht des Kathodenluftfilters in Abh\u00e4ngigkeit von einem bestimmten Fahrzeug, dem Gebiet, in dem es eingesetzt wird, der Laufleistung und der erwarteten Nutzungsdauer kundenspezifisch zu spezialisieren, um so eine optimale Leistung zu gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n

Die erste Schicht <\/strong>hat eine physikalische Barrierefunktion, d. h. Abscheidung von Feststoffpartikeln, und ist \u00e4hnlich aufgebaut wie die, die f\u00fcr die Motorluftfiltration von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor verwendet wird. Sie besteht aus synthetischen Materialien, die im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen Filtern eine andere Matrix und Dicke aufweisen, was unterschiedliche Akkumulationseigenschaften und geringe Systemdruckverluste gew\u00e4hrleistet. Sie hat die Funktion, selbst extrem feinen Staub zur\u00fcckzuhalten. Dar\u00fcber hinaus h\u00e4lt sie auch Salzpartikel zur\u00fcck, die im Winter durch die Verwendung von Salz zum Enteisen der Stra\u00dfen, aber auch in K\u00fcstengebieten vorkommen, und f\u00fcr die Brennstoffzelle sch\u00e4dlich sind. Ihre der zweiten Schicht vorgelagerte Positionierung ist strategisch, da sie den Schutz der darin enthaltenen Aktivkohle gew\u00e4hrleistet, die sehr empfindlich auf Partikel reagiert, die ihr Gasadsorptionsverm\u00f6gen einschr\u00e4nken.<\/p>\n

Die zweite Schicht<\/strong> hat dagegen eine chemische Funktion, also die Aufgabe, gasf\u00f6rmige Verunreinigungen durch Adsorption zu entfernen. Sie besteht aus Filtermedien mit einer Vliesmatrix (Vliesstoff), in der Aktivkohlen verschiedener Art gemischt sind. Dank der Erfahrung von UFI Filters in der Herstellung von Filtermaterialien kommen f\u00fcr diese spezielle Anwendung keine herk\u00f6mmlichen Aktivkohlen zur Anwendung, sondern vielmehr durch besondere W\u00e4rmebehandlungen und chemische Reaktionen mit anorganischen Salzen modifizierte Aktivkohlen. Auf diese Weise erhalten die Aktivkohlen zus\u00e4tzlich zu den unterschiedlichen physikalischen Abmessungen der Poren (durch die Oberfl\u00e4chenbehandlung) die F\u00e4higkeit zur Adsorption der Gase, an die sie sich koppeln \u2013 ein Vorgang, der letztlich auch durch verschiedene chemische Bindungen unterst\u00fctzt wird. UFI Filters kann dem Kunden somit f\u00fcr eine bestimmte Anwendung und unter Ber\u00fccksichtigung der jeweiligen Gebiete, in die das Fahrzeug verkauft wird, ein vielf\u00e4ltiges Angebot ein und desselben Filters anbieten, wobei die Variable auf der Mischung verschiedener Aktivkohlen beruht.<\/p>\n

Was das innovative Angebot f\u00fcr Kathodenluftfilter von UFI Filters auszeichnet, ist das konsolidierte Know-how im Bereich seiner inhouse entwickelten und hergestellten Filtermedien. Dieses Wissen kommt nicht nur bei den f\u00fcr die Filtermedien verwendeten Materialien zum Tragen, sondern auch bei der Anwendung unterschiedlicher Abmessungen und der auf die Verbesserung der Produktleistung abzielenden Verarbeitung. Ein Beispiel hierf\u00fcr ist die Faltung: Die Leistung eines Plisseefilters h\u00e4ngt eng mit der Herstellung der Falten zusammen. Bei UFI Filters arbeitet eine hochspezialisierte Abteilung an der Erforschung von optimierten Parametern, die dann an die verschiedenen weltweiten Werke des Unternehmens \u00fcbermittelt werden, um \u00fcberall das gleiche hohe Leistungsniveau zu gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n

Aber das ist noch nicht alles<\/strong><\/p>\n

F\u00fcr einige Anwendungen schl\u00e4gt UFI Filters zus\u00e4tzlich zu den zwei Schichten den Einbau von Vorabscheidungselementen f\u00fcr die Vorbehandlung der Luft vor, die in sehr staubigen Umgebungen gro\u00dfe Mengen an Feststoffpartikeln enth\u00e4lt, bevor sie den Kathodenluftfilter erreicht.<\/p>\n

Erste funktionsf\u00e4hige Prototypen<\/strong><\/p>\n

Einige f\u00fcr globale OEM-Anwendungen im Lkw-, Bus- und leichten Nutzfahrzeugbereich bestimmte funktionsf\u00e4hige Prototypen von UFI Filters werden bereits in verschiedenen Gebieten der Welt getestet und die Materialien f\u00fcr eine zwischen 2025 und 2026 erwartete Serienproduktion sind so gut wie einsatzbereit.<\/p>\n

UFI Filters ist also dank seines Know-hows, seines OE-Stammbaums und seiner globalen industriellen Pr\u00e4senz f\u00fcr die Zukunft der nachhaltigen Mobilit\u00e4t gewappnet.[\/vc_column_text][\/vc_column][\/vc_row][vc_row][vc_column]\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t