MFC40 - CampingFuelCell
Das autarke Stromerzeugungssystem auf Basis einer PEM-Brennstoffzelle MFC40 CampingFuelCell für eine netzunabhängig betriebene Brennstoffzellenanlage (Fuelcell- Camping) für Wohnmobile und weitere Anwendungen des Freizeitbereiches

Foto: Wohnmobil vom Typ "VW Dehler "

Die sprichwörtliche „Unabhängigkeit auf vier Rädern“, was den Betrieb der Stromverbraucher anbelangt, gelingt bisher nur im zeitlich befristeten Anwendungsbereich über die Bordbatterie. Daher werden die Fahrzeuge vermehrt z.B. mit Solaranlagen zur Batterieladung ausgerüstet oder aber zusätzliche Stromgeneratoren mit Diesel- oder Benzinmotor montiert.

Unter dem Begriff Motorcaravan werden Fahrzeuge verstanden, die als Wohnmobile vorrangig in der Freizeit als mobile Wohngelegenheiten eingesetzt werden. Sie können aber auch im professionellen Bereich, z.B. als Clubmobil, Chefmobil von Firmen, Filmgesellschaften, Schaustellern, etc. eingesetzt werden.

In Europa und den USA werden u.A. Luxus-Wohnmobile (USA: Class A) eingesetzt, bei denen Verbrennungsmotor und Generator die Stromversorgung in netzentfernten Gebieten sicherstellen. Hierbei kann eine Stromversorgungseinheit auf Basis, der von MFC entwickelten Brennstoffzelle, ihre Vorteile zeigen und geräusch-, vibrations- und emissionsarm den erzeugten Strom und die erzeugte Wärme dem Verbraucher direkt bereitstellen.

Stand der Entwicklung
Das Ziel der MFC MicroFuelcells ist die kundenindividuelle Installation eines autarken Stromerzeugungssystems auf Basis der Brennstoffzellentechnologie mit elektrischen Leistungen von etwa 20/ 40W -300 W. Diese mobilen / portablen BZ-Systeme sollen von führenden Zubehör-/Teilelieferanten und Fahrzeugausrüstern in bereits vorhandene Bordelektroniken eingesetzt werden und folgende Vorteile bieten:

Vorteile für den Endkunden
Die Brennstoffzelle ist klein, leicht, leiser als ein Kühlschrankventilator und liefert z.B. 12V – 24 V Gleichspannung. Sie wird mit dem Treibstoff Wasserstoff betrieben. Die Gleichspannung wird mit Hilfe eines Spannungswandlers in 110 oder 230 Volt Wechselspannung transformiert.

Vorteile:
- geräuscharm
- vibrationsarm
- emissionsfreies Stromversorgungssystem
- wird mit einer nachfüllbaren 10 Liter Wasserstoffdruckgasflasche auf Mietbasis angeboten
- Unterstützung der Trink- und Brauchwasserversorgung (spätere Ausbaustufe)
- Bereitstellung von Wärme und Strom durch ein kompaktes System
- Platzeinsparung auf dem Dach des Motorcaravans durch Vermeidung der Fotovoltaik-Module / bzw. Integration zum Hybidsystem mit vorhandenen Fotovoltaik-Modulen

Vorteile für den Systemanbieter (Fahrzeugausrüster, Einzel- Großhändler)
- Kundenbindung
- Herausstellungsmerkmal zu anderen Wettbewerbern
- kompaktes System zur motorunabhängigen Stromversorgung (mit Steuerung)
- Platzeinsparung auf dem Dach des Motorcaravans durch Vermeidung der Fotovoltaik-Module
- es wird zukünftig ein nachfüllbare 10 Liter Wasserstoffdruckgasflasche auf Mietbasis angeboten
- portable Wasserstoffkartuschen auf Metallhydridbasis sind als Kaufartikel verfügbar

Funktionsbeschreibung
Zwei Energieformen, ein System. Die MFC40CampingFuelCell© entspricht einem kleinen Blockheizkraftwerk zur Stromerzeugung (und später einmal der Wärmeversorgung) von Freizeitfahrzeugen wie Wohnmobilen, etc. Zusätzlich ist das wassergekühlte System prinzipiell in der Lage, die Brauch-Warmwasserbereitung im Fahrzeug zu unterstützen. An dieser Applikationen wird aber erst mit einigen Protoptypen gearbeitet. Durch den Einsatz einer Brennstoffzelle ist die zusätzliche 2.Bordbatterie stets im optimalen Ladezustand.

Beispiel: Einbauort der kleinen Brennstoffzelle im Staufach des Wohnmobil mit Laderegler und 2. Bordbatterie

Versorgung mit elektrischer Leistung
Das System bestehend aus der Brennstoffzelle und der fahrzeugseitigen Starterbatterie stellt Gleichstrom zur Verfügung. Geringer elektrischer Leistungsbedarf wird durch die Batterie gedeckt. Das Brennstoffzellensystem lädt die Batterie intermittierend d.h. nach Bedarf = Ladezustand auf. Dabei kommt die Anforderung von der Batterie selbst. Wird ein voreingestellter Ladezustand unterschritten, startet die Brennstoffzelle selbstständig. Wird ein oberer Ladezustand überschritten, schaltet die Brennstoffzelle wieder ab. In dieser Konstellation arbeitet die Brennstoffzelle im Intervallbetrieb. Sie produziert elektrische Leistung nur, wenn ein angemessener Bedarf (i.e. Bedarf oberhalb eine einstellbaren Schwelle) vorliegt oder wenn der Ladezustand der Starterbatterie dieses auslöst.
Höherer elektrischer Leistungsbedarf wird durch das Brennstoffzellensystem direkt gedeckt. Die Wechselstromversorgung erfolgt über den Wechselrichter, der zu jeder Zeit direkt vom Generator oder aus der Batterie gelieferten Gleichstrom zu 230V AC wandelt und weiteren Verbrauchern zur Verfügung stellt. Bei kurzzeitig anfallendem Höchstleistungsbedarf - etwa bei anlaufender Standheizung / Klimaanlage / -fungiert die Batterie als Booster, um diese elektrische Leistung gemeinsam mit der Brennstoffzelle zu gewährleisten.