Elektrischer Luftverdichter

Bosch liefert Brennstoffzellen-Komponenten an cellcentric

Stuttgart – Die Brennstoffzelle kommt weltweit auf die Straße. Nächster Meilenstein für Bosch ist der Großauftrag für einen elektrischen Luftverdichter mit integrierter Leistungselektronik. Er regelt im Brennstoffzellensystem die Sauerstoffzufuhr. Für die Hightech-Komponente hat Bosch eine langfristige Liefervereinbarung mit cellcentric geschlossen.

“Bosch betreibt einen enormen Entwicklungsaufwand. So arbeiten beispielsweise 15 bereichsübergreifende Teams an der Industrialisierung des elektrischen Luftverdichters.”

Dr. Uwe Gackstatter

Dr. Uwe Gackstatter

Vorsitzender des Bosch-Geschäftsbereichs Powertrain Solutions

Als 50:50-Joint-Venture von Daimler Truck AG und Volvo Group AB verantwortet cellcentric alle Aktivitäten entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Wie Bosch verfolgt das Joint Venture das Ziel, ein weltweit führender Hersteller von Brennstoffzellen-systemen zu werden und damit zu einem klimaneutralen und nachhaltigen Transport bis zum Jahr 2050 beizutragen. Der Luftverdichter wird Bestandteil des cellcentric-Brennstoffzellensystems. Dieses kommt künftig in schweren Nutzfahrzeugen und stationären Anwendungen zum Einsatz. Die Serienproduktion ist ab Mitte des Jahrzehnts geplant.

Brennstoffzelle macht Nutzfahrzeuge klimaneutral

In Brennstoffzellen reagiert Wasserstoff mit Luftsauerstoff. Dabei entsteht elektrische Energie sowie Wasser und Wärme. Wird grüner, also regenerativ erzeugter Wasserstoff eingesetzt, sind Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb klimaneutral unterwegs. Der elektrische Luftverdichter führt die benötigte Menge an gefilterter Luft zu. Er gehört zu den Kernkomponenten des Brennstoffzellen-systems. „Bosch betreibt einen enormen Entwicklungsaufwand. So arbeiten beispielsweise 15 bereichsübergreifende Teams an der Industrialisierung des elektrischen Luftverdichters“, sagt Dr. Uwe Gackstatter, Vorsitzender des Bosch-Geschäftsbereichs Powertrain Solutions. Bosch bietet den Luftverdichter in zwei Leistungsklassen mit 20 und 30 Kilowatt an. Die 30-Kilowatt-Klasse ist für Spannungen von 450 bis 850 Volt ausgelegt, die 20-Kilowatt-Klasse wahlweise für Spannungen von 250 bis 450 Volt oder 450 bis 850 Volt. Das Verdichterrad erreicht Drehzahlen von mehr als 100 000 Umdrehungen pro Minute. „Die Kombination von hochdrehendem Elektromotor mit integrierter Leistungselektronik ermöglicht eine einfache Systemintegration zu wettbewerbsfähigen Herstellungskosten“, betont Gackstatter. Die in der Leistungselektronik von Bosch eingesetzten Siliziumkarbid-Halbleiter machen das Energiebündel darüber hinaus besonders effizient. Eigenschaften, auf die cellcentric Wert legt.

Elektrischer Luftverdichter

Elektrischer Luftverdichter

Elektrischer Luftverdichter

Die größte technische Herausforderung liegt beim Luftverdichter darin, die luftgelagerten Hochdrehzahl-E-Maschinen in Kombination mit der Leistungselektronik aus der Einzelteilfertigung in die Großserienfertigung zu überführen. Insgesamt lässt sich die technische Komplexität mit einem Diesel-Einspritzsystem für Nutzfahrzeuge vergleichen und wirkt sich damit nicht zuletzt positiv auf die Beschäftigung aus. „Mit dieser zukunftsträchtigen Komponente sichern wir Arbeitsplätze in unserem Werk in Homburg“, sagt Gackstatter.

Damit das System bestmöglich arbeiten kann, wird im Kathodenpfad über den elektrischen Luftverdichter Sauerstoff in den Brennstoffzellen-Stack transportiert. Die Luft wird aus der Umgebung in der gewünschten Menge angesaugt und mit dem notwendigen Druck dem Stack zur Stromerzeugung zur Verfügung gestellt.

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