Labor für Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnik

Abbildung 1.1: Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnik-Labor

Als erste Laborräumlichkeiten des IBZ/INEM wurden die Flächen genutzt für den Aufbau regenerativer und alternativer Energieketten für Laborversuche. Ausgehend von einem Brennstoffzellen-Teststand standen zunächst Reformerteststände für Erdgas, Methanol und Ethanol im Mittelpunkt der Erweiterungen, wie sie unter anderem für mobile, stationäre und dezentrale Anwendungen eingesetzt werden. Heute finden dort außerdem die Entwicklungen von Elektrolyseuren und zur reversiblen alkalischen Festelektrolyt-Brennstoffzelle statt. Im Labor für Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnik (s. Abbildung 1.1) sind auch die Labore zum praktischen Betrieb und die Simulationen von Hybridsytemen (Batterie-Brennstoffzellen-Einheit) untergebracht, wie sie zur Reichweitenvergrößerung oder zur Stabilisierung von Stromnetzen vorgesehen sind. Nachfolgend sind Abbildungen zur Einrichtung des  Labors für Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnik dargestellt.

Gasversorgungseinheiten für die jeweiligen Prüfstände Gasversorgungseinheiten für die jeweiligen Prüfstände
"Single-Cell-Prüfstand" zum Testen von einzelnen Brennstoff- und Elektrolysezellen "Single-Cell-Prüfstand" zum Testen von einzelnen Brennstoff- und Elektrolysezellen
Prüfstand zum Testen von Brennstoffzellenstacks bis zu einer Leistung von 2 kW Prüfstand zum Testen von Brennstoffzellenstacks bis zu einer Leistung von 2 kW
Erdgasreformerprüfstand Erdgasreformerprüfstand
Brennstoffzellenprüfstand entwickelt vom INEM Brennstoffzellenprüfstand entwickelt vom INEM
Bereich für Präsentationen und Vorträge im Brennstoffzellenlabor Bereich für Präsentationen und Vorträge im Brennstoffzellenlabor

INEM-Projektwerkstatt

Abbildung 2.1: INEM-Projektwerkstatt

Die Projektwerkstatt des INEM befindet sich in Gebäude 14 (Abbildung 2.1). Sie bietet viel kreativen Raum, um darin die Mobilitätskonzepte der Zukunft zu entwickeln.

In den Letzten Jahren wurden hier vom elektrischen Liegefahrrad über Brennstoffzellen Scooter, Hydrosmart und viele weitere Fahrzeuge bis hin zum Urban Buggy viele Fahrzeuge aufgebaut und immer wieder Meilensteine in Effizienz und Leistungsdichte gesetzt. Abbildung 2.2 zeigt exemplarisch die Arbeitsschritte bei der Entwicklung von E-Mobilitäts-Konzepten. Ein Schwerpunt ist die Systemintegration von Antriebskomponenten, wie sie beispielhaft in Abbildung 2.3 gezeigt ist. 

Seit 2010 werden auch die mechanischen Komponenten von EVE, dem Rennwagen in der Formula Student Electric des E.Stall Esslingen aufgebaut.

Zur Ausstattung gehört unter anderem eine Werkstatt mit Hebebühne, Rollenprüfstand, verschiedenen Werkzeugen und Verbrauchsmaterialien. Zudem gibt es einen Bereich mit PC Arbeitsplätzen und Lötequipment. Für Laborübungen stehen zwei Batterieprüfstände zur Verfügung.

Im Obergeschoss bietet ein großes Büro genug Platz für einen Besprechungstisch mit Beamer und acht PC Arbeitsplätze, die auch von Projektstudenten genutzt werden.

Neben dem Gebäude steht zusätzlich ein Container mit einem Batterieprüfstand für größere Zellen zur Verfügung.

Abbildung 2.3: Beispiel für die Systemintegration eines Brennstoffzellen betriebenen Scooters. Abbildung 2.3: Beispiel für die Systemintegration eines Brennstoffzellen betriebenen Scooters.

INEM E-Labor

Abbildung 3.1: INEM E-Labor am Standort Göppingen

Eine der drei INEM-Einrichtungen ist am Standort Göppingen der Hochschule Esslingen zu Hause. Diese Einrichtung wird durch ein Labor, kurz INEM E-Labor (s. Abbildung 3.1), verkörpert und vertieft neben der eigentlichen Aus- und Fortbildung von Studenten gleich zwei Schwerpunkte, welche sich im Bereich der Mobilität und der Energiewandlung / Speicherung befinden:

Mobilität: 
Die Hochschule Esslingen beteiligt sich über das INEM an einem Rennprojekt, bei welchem Studenten einen elektrisch betriebenen Rennwagen aufbauen müssen, welcher anschließend gegen internationale Konkurrenten einen Wettstreit bestehen muss (formula student). Diese Aktivitäten werden beim INEM in einem eigenen Team, dem E.Stall zusammengefasst. Das INEM E-Labor bildet in dieser Konstellation die Systemebene ab, bei welcher der Rennwagen aus vielen bestehenden Einzelteilen zu einer Einheit zusammengefügt und in Betrieb genommen wird.

Energiewandlung / Speicherung:
Das Kernstück der Energiewandlung liegt in einem Photovoltaik Testfeld. Hier werden unterschiedliche PV-Module nebeneinander betrieben und vermessen. Neben den Themen der Effizienz sowie der Lebensdauer können auch praktische Arbeiten, wie z.B. die fachgerechte Montage, erprobt werden. Das INEM E-Labor befasst sich mit der gesamten Energiewandlungskette, weshalb auch zum Energiewandeln notwendige Wechselrichter vermessen und aufgebaut werden. Diese Basis bildet den Grundstock für weitere Themen der Energietechnik, wie z.B. der Energiespeicherung. Diese wird Schritt für Schritt weiter in den Energiepark mit integriert.