Auslegung eines luftgekühlten Brennstoffzellensystems für Drohnenanwendungen
bachelor's thesis, master's thesis, student project report, project report, diploma thesis

Die Professur Alternative Fahrzeugantriebe (ALF) der Technischen Universität Chemnitz betreibt seit vielen Jahren Forschung an Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen (PEM-BZ). Ein Schwerpunkt ist dabei die Auslegung und Integration von Brennstoffzellensystemen in mobile Endanwendungen. Das Anwendungsgebiet reicht dabei von Antriebskonzepten in der Mikromobilität bis hin zu den Bereichen von „Heavy-Duty“ oder auch der Luftfahrt. Die Professur ALF möchte sich zukünftig verstärkt in Richtung der Anwendungsintegration eigener Systeme orientieren und sich dazu mit Partnern aus der Nähe vernetzen.

Im Rahmen dieser Arbeit bietet sich dazu die Chance gemeinsam mit anderen Studenten das Konzept einer wasserstoffbetriebenen Drohne zu entwickeln und im Realaufbau umzusetzen. Der Schwerpunkt liegt hierbei in der Recherche von am Markt verfügbaren luftgekühlten Brennstoffzellensystemen und der Auswahl einer geeigneten Lösung im Hinblick auf die spezifischen Anforderungen der Drohnenanwendung. Für die Auslegung und Bewertung der Systeme sind die grundlegenden Anforderungen zu definieren, sodass geeignete Lösungsvarianten abgeleitet werden können. Abschließend soll das System ins Package der Drohne integriert werden und eine reale Umsetzung erfolgen. Die Arbeit bietet dabei die Chance sich interdisziplinär mit anderen Studenten auszutauschen und gemeinsam an einer Zielstellung zu arbeiten.

Schwerpunkte der Arbeit:

• Erarbeitung einer Anforderungsliste für das Brennstoffzellensystem und der Ableitung grundlegender Leistungsparameter für die Drohnenanwendung
• Marktrecherche nach geeigneten und verfügbaren luftgekühlten Systemen und notwendigen Peripheriekomponenten (Tank, Steuergeräte, …)
• Zusammenstellung möglicher Systemkonfigurationen und Bewertung dieser nach festgelegten Zielkriterien
• Erarbeitung eines Packagekonzepts aller Systemkomponenten
• Konstruktive Umsetzung und Detaillierung einer Zielvariante, Ableitung von Fertigungsunterlagen
• Aufbau und Test des Brennstoffzellensystems im separaten Prüfaufbau
• Zusammenarbeit mit anderen Studenten zur Umsetzung eines realen Drohnen-Prototyps im interdisziplinären Austausch