Referenzprojekt

Mobile Stromversorgung für die Welt im Santox Sondergehäuse

Wie das Fraunhofer ISE mit einem fahrbaren Belüftungsgehäuse von Santox eine autarke Stromversorgung auf Brennstoffzellen-Basis für den weltweiten Einsatz in Schwellenländern realisierte.

Kunde
Fraunhofer ISE
Fraunhofer ISE Reformer-Brennstoffzellen-System im Santox-Sondergehäuse
Branche
Forschung & Erneuerbare Energien
Anwendung
Netzferne Stromversorgung
Produkt
Santox Sondergehäuse (fahrbar)
Standort
Freiburg, DE
Die Herausforderung

Vom Laboraufbau zur feldtauglichen Power-Station

Das Fraunhofer ISE entwickelte ein automatisiertes System zur Stromerzeugung auf Basis von Bioethanol. Der humanitäre Kontext: zuverlässige Stromversorgung für medizinische Geräte in Schwellen- und Entwicklungsländern, wo herkömmliche Netze fehlen.

Vier Funktions­module
Extreme Temperaturen
Prozess­belüftung
Feld­tauglichkeit

Das System besteht aus vier getrennten Funktionsmodulen (Reformer, PEM-Brennstoffzelle, Tank, Elektronik/Akku), die sicher in einem kompakten Gehäuse untergebracht werden mussten. Ohne ein spezialisiertes Gehäuse wäre das System ein stationärer Laboraufbau geblieben.

  • Vier getrennte Funktionsmodule (Reformer, Brennstoffzelle, Tank, Elektronik) sicher integrieren
  • Wetterfester Betrieb bei extremen Temperaturen von -10 bis +40 °C
  • Permanente Zu- und Abluftführung für die chemische Reaktion zwingend erforderlich
  • Gesamtgewicht von ca. 35 kg muss für eine Person handhabbar bleiben
  • Transport durch unwegsames Gelände in Schwellen- und Entwicklungsländern
Die Lösung

Fahrbares Sondergehäuse mit integrierter Lüftung

Santox realisierte ein fahrbares Sondergehäuse, das speziell auf die Modularität und die Belüftungsanforderungen des Brennstoffzellensystems abgestimmt wurde.

Fahrbares Gehäusekonzept
Integriertes Fahrgestell mit Rollen und Griff macht das 35-kg-System für eine einzelne Person mobil. So wird aus einer stationären Anlage eine transportable Power-Station.
Integrierte Lüftungstechnik
Aktive Luftführung im Gehäusekorpus versorgt die Brennstoffzelle mit Sauerstoff und führt Abwärme effizient ab, ohne den Schutz gegen Umwelteinflüsse zu gefährden.
Modulare Zugänglichkeit
Einzelne Module können herausgenommen werden, etwa um den Bioethanol-Tank separat zu befüllen oder Wartungsarbeiten an der Elektronik durchzuführen.
Passgenaue Modul-Aufnahme
Vier getrennte Funktionsmodule (Reformer, Stack, Tank, Akku) werden passgenau aufgenommen und sicher fixiert für den rauen Feldeinsatz.
Santox Produkt
Sondergehäuse (fahrbar)
Fahrbares Aluminium-Gehäuse mit Lüftung
MaterialAluminium, fahrbares Sondergehäuse
Dauerleistung250 W (peak 400 W)
Gewichtca. 35 kg
Volumen195 Liter
Temperatur-10 bis +40 °C
MobilitätRollen + Griff
Das Ergebnis

Autarke Energie, weltweit einsatzbereit

Das Santox-Gehäuse verwandelte einen Laboraufbau in eine mobile, feldtaugliche Stromversorgung für den humanitären Einsatz.

250
W
Dauerleistung
Zuverlässige Stromversorgung für medizinische Geräte und netzferne Anwendungen, kurzzeitig bis 400 W.
35
kg
Systemgewicht
Leicht genug für den Ein-Personen-Transport, trotz vier integrierter Funktionsmodule.
50
°
Temperaturspanne
Zuverlässiger Betrieb von -10 bis +40 °C für den weltweiten Einsatz in klimatisch anspruchsvollen Regionen.
Eigenschaft
Marktstandard
Santox Lösung
Einsatzfähigkeit
Stationärer Laboraufbau
Mobil, feldtauglich, weltweit
Belüftung
Externe Luftversorgung
Integrierte aktive Lüftung
Transport
Mehrere Personen nötig
Ein-Personen-Mobilität
Wartung
Komplettzerlegung nötig
Modularer Einzelzugriff
Wetterschutz
Nur Innenraum-Betrieb
-10 bis +40 °C Außeneinsatz
Technische Details

Engineering im Detail

Die technischen Highlights des fahrbaren Santox-Sondergehäuses für das Fraunhofer ISE im Überblick.

Lüftungsöffnungen und aktive Luftführung wurden direkt in den Gehäusekorpus integriert. Dies gewährleistet die chemische Reaktion der Brennstoffzelle durch Sauerstoffzufuhr und verhindert gleichzeitig eine Überhitzung im geschlossenen Koffer.
Vier getrennte Funktionsmodule (Reformer, PEM-Brennstoffzellen-Stack, Bioethanol-Tank, Elektronik/Akku) werden in passgenauen Aufnahmen sicher fixiert. Dies ermöglicht schnelle Wartung und das separate Befüllen des Tanks außerhalb des Gerätes.
Ein robustes Rollensystem und ein ausziehbarer Griff verwandeln die 195-Liter-Einheit in eine mobile Power-Station. Trotz des Gesamtgewichts von 35 kg ist der Ein-Personen-Transport problemlos möglich.
Das Gehäuse wurde für den Betrieb bei Umgebungstemperaturen von -10 bis +40 °C ausgelegt. Die Kombination aus aktiver Belüftung und thermischer Isolation schützt die empfindlichen Komponenten in beiden Extremen.
Das System kombiniert die Brennstoffzelle mit einer Pufferbatterie. Die 250 W Dauerleistung (kurzzeitig 400 W) steht auf Knopfdruck zur Verfügung. Das Gehäuse integriert beide Energiequellen in einer kompakten Einheit.
Leistungsumfang
Entwicklung des fahrbaren Aluminium-Sondergehäuses
Integration der aktiven Lüftungstechnik in den Gehäusekorpus
Konstruktion der passgenauen Aufnahmen für vier Funktionsmodule
Mobilitätskonzept mit Rollensystem und ausziehbarem Griff
Thermomanagement für den Betrieb von -10 bis +40 °C
Fertigung des kompletten Schutzgehäuses für Systemkomponenten

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