Wie auch in konventionellen verbrennungsmotorischen Antrieben werden in brennstoffzellenelektrischen Antrieben Luftmassenmesser im Kathodensubsystem eingesetzt. Diese dienen dazu den Betrieb der Brennstoffzelle zu optimieren und der Brennstoffzelle bedarfsgerecht mit Luft zu versorgen.
Arten
Luftmassenmesser sind bereits aus konventionellen Verbrennungsantrieben bekannt und können aufgrund des gleichbleibenden zu messenden Mediums Luft auf Brennstoffzellenantriebe übertragen werden.
Anforderungen
Die Hauptanforderung des Luftmassenmessers ist eine geringe Messtoleranz in allen Betriebspunkten, um eine bedarfsgerechte Versorgung des Stacks mit Frischluft (Sauerstoff) zu gewährleisten. Aufgrund des Verdichters kommt es bauartbedingt zu einer unterschiedlich stark ausgeprägten Pulsation des Luftstroms, welche durch den Sensor kompensiert werden muss. Die Robustheit des Sensors gegenüber Fremdpartikeln ist durch die vorherige Filterung unkritisch. Jedoch kann die Luft je nach Position des Luftmassenmessers im Kathodensubsystem eine deutlich höhere Feuchte aufweisen. Die eingesetzten Materialien müssen entsprechend korrosionsbeständig ausgelegt werden.
Herausforderungen
Aktuelle Entwicklungen konzentrieren sich vor allem auf die Langzeitversuche von Sensoren. Gegenstand der Forschung ist, die Wechselwirkungen zwischen Degradationseffekten und der Brennstoffzellensystemregelung zu berücksichtigen. Zum anderen sind die Effekte von Fremdpartikeln in anspruchsvollen Einsatzumgebungen zu untersuchen. Der Einfluss der Druckpulsation ist ein weiterer Faktor der für unterschiedliche Verdichterkonfigurationen untersucht werden muss.
