Die Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem sowie ein Verfahren zur Kühlung eines Brennstoffzellensystems. Das Brennstoffzellensystem umfasst eine Brenn stoffversorgungseinheit, zumindest eine Hochtemperaturbrennstoffzelle mit einer Ka thode und einer Anode und einem zwischen Kathode und Anode angeordneten Elektrolyt, wobei die Kathode eine Kathodenzuleitung aufweist und die Anode eine Anodenzuleitung aufweist und die Anode über die Anodenzuleitung mit der Brenn stoffversorgungseinheit strömungsverbunden ist. In der Anodenzuleitung ist eine Re formierungsvorrichtung angeordnet, und es ist weiterhin eine Anodenabgasleitung zur Ableitung zumindest von Anodenabgas aus der Anode vorgesehen.

Mittels der zumindest einen Hochtemperaturbrennstoffzelle kann elektrischer Strom aus Kathodenluft und Brenn- bzw. Reformatgas erzeugt werden. Eine derartige Brennstoffzelle ist dabei üblicherweise aus einer Vielzahl einzelner Brennstoffzellen elemente zusammengesetzt, die aufeinander gestapelt sind und als Brennstoffzel lenstapel bezeichnet werden. Unter einer Brennstoffzelle, insbesondere einer Hoch temperaturbrennstoffzelle, versteht der Fachmann beispielsweise eine Festoxid brennstoffzelle (englisch: Solid Oxide Fuel Cell, SOFC). Festoxidbrennstoffzellen werden bei Betriebstemperaturen von etwa 650 °C bis 1000 °C betrieben.

Der Elektrolyt dieses Zelltyps besteht aus einem festen keramischen Werkstoff, der in der Lage ist, Sauerstoffionen zu leiten, für Elektronen jedoch isolierend wirkt. An beiden Seiten der Elektrolytschicht sind die Elektroden, insbesondere Kathode und Anode angebracht. Sie sind gasdurchlässige elektrische Leiter. Der sauerstoffionen leitende Elektrolyt ist beispielsweise als dünne Membran ausgeführt, um bei den ge nannten hohen Temperaturen die Sauerstoffionen energiearm transportieren zu kön nen. Die dem Elektrolyt abgewandte, äußere Seite der Kathode wird von Luft (nach folgend unter anderem als Kathodengas bezeichnet) umgeben, die äußere Anoden seite von Brenn- bzw. Reformatgas. Ungenutzte Luft und ungenutztes Brenngas so wie Verbrennungsprodukte werden beispielsweise durch Absaugen abgeleitet.

Zum Erzeugen von Reformatgas kann das Brennstoffzellensystem mit einer Refor mierungsvorrichtung ausgestattet sein, die aus einem Kraftstoff, meist einem Koh lenwasserstoff wie beispielsweise Erdgas, Diesel oder einem Alkohol, sowie gege benenfalls aus Reformerluft und/oder Wasserdampf das Reformatgas erzeugt. Das Reformatgas enthält dann unter anderem Wasserstoffgas und Kohlenmonoxid. Die Reformierung kann dabei in einer separaten Reformervorrichtung oder aber in der Brennstoffzelle selbst erfolgen. Das Brennstoffzellensystem kann außerdem mit einer Luftversorgungseinrichtung ausgestattet sein, die mittels einer Luftfördereinrichtung aus einer Umgebung des Brennstoffzellensystems Umgebungsluft ansaugt und diese beispielsweise in Reformerluft und Kathodenluft unterteilt. Die Reformerluft kann dann der Reformervorrichtung zugeführt werden, während die Kathodenluft über die Kathodenzuleitung zugeführt werden kann.

Bei Brennstoffzellensystemen der eingangs beschriebenen Art steht Abgas mit einer ausreichend hohen Temperatur zur Verfügung. Insbesondere bei SOFC-Systemen steht Anodenabgas mit einer Temperatur von ungefähr 350 °C zur Verfügung. Nach teilig an bekannten Lösungen ist insbesondere, dass viel von der in der Brennstoff zelle gewonnenen Energie als Abwärme über das Brennstoffzellenstapelabgas bzw. Abgas ungenutzt in die Umgebung entweicht. Wird in dem Brennstoffzellensystem eine Rezirkulationseinrichtung verwendet, so ist eine hydraulische Verschaltung der Wärmerückgewinnung aufwendig, wobei auch noch zusätzliche Wärmetauscher be nötigt werden. Ein weiterer Nachteil ist der exergetische Verlust der bei der Vermi schung von Warmwasser mit unterschiedlichen Temperaturen entsteht, wenn die Abwärmegewinnung in unterschiedlichen Kreisläufen stattfindet.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nach teile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Brennstoffzellensystem mit einer verbesserten und effizienten Kühlung bereitzustellen. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Kühlung eines Brennstoffzellensystems bereitzustellen.

Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Brennstoffzellensystem mit den Merk malen des Anspruchs 1 , sowie durch ein Verfahren zur Kühlung eines Brennstoffzel lensystems mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeich nungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfin dungsgemäßen Brennstoffzellensystem beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wech selseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Brenn stoffzellensystem umfassend eine Brennstoffversorgungseinheit, zumindest eine Hochtemperaturbrennstoffzelle mit einer Kathode und einer Anode und einem zwi schen Kathode und Anode angeordneten Elektrolyt. Die Kathode weist eine Katho denzuleitung und die Anode eine Anodenzuleitung auf, wobei die Anode über die Anodenzuleitung mit der Brennstoffversorgungseinheit strömungsverbunden ist. Wei terhin ist in der Anodenzuleitung eine Reformierungsvorrichtung angeordnet. Ferner ist eine Anodenabgasleitung zur Ableitung zumindest von Anodenabgas aus der Anode vorgesehen. Ein verbleibender brennbarer Anteil des Anodenabgases ist in einem Brenner mit einem Restsauerstoff des Kathodenabgases vollständig ver brennbar, wodurch Abgas entsteht. Das Brennstoffzellensystem weist einen Abgas wärmetauscher zur Kühlung des Abgases und eine Rezirkulationsfördereinrichtung zum Rückführen von Anodenabgas oder Abgas zu der Reformierungsvorrichtung auf. Dabei sind die Rezirkulationsfördereinrichtung und der Abgaswärmetauscher zur jeweiligen Kühlung über einen gemeinsamen Kühlkreislauf fluid-kommunizierend miteinander verbunden, der einen zentralen Kühlfluidspeicher als Fluidquelle mit ei nem Wärmetauscher aufweist und in dem Kühlfluid in einer Kühlleitung zirkulierbar ist. Der Kühlkreislauf weist ferner wenigstens eine insbesondere regelbare Pumpe zur Förderung von Kühlfluid auf. Die Regelung des Massenstromes des Kühlfluids erfolgt folglich vorzugsweise über eine regelbare Pumpe. Eine andere vorteilhafte Lösung ist eine Regelung über ein Regelventil in Kombination mit einer Pumpe.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der zentrale Kühlfluidspeicher als Warm wasserspeicher ausgebildet ist und über den gemeinsamen Kühlkreislauf die Ab wärme des Brennstoffzellensystems über den Warmwasserspeicher mit dem Wär metauscher erfolgt.

Im Rahmen der Erfindung kann die Rezirkulationsfördereinrichtung beispielsweise als Rezirkulationsgebläse ausgebildet sein, um das Brennstoffzellensystem mit Re- zirkulation, insbesondere mit einer Rückführung von Anodenabgas, betreiben zu können. Das Rezirkulationsgebläse kann Temperaturen von bis zu 600 °C im Betrieb ausgesetzt sein.

Das Kühlfluid kann vorzugsweise durch Wasser gebildet sein. Für die Verwendung von Luftgebläsen kann die Kühlung je nach Anwendung auch durch eine Luftkühlung erfolgen. Insbesondere bei der Verwendung eines Rezirkulationsgebläses ist eine Kühlung mit Wasser als Kühlfluid zu bevorzugen. Unter Abgas wird im Rahmen der Erfindung insbesondere Anoden- und Katho denabgas oder durch Kathodenabgas vollständig verbranntes Anodenabgas ver standen werden. Es kann jedoch auch sein, dass Abgas Anodenabgas oder Ano denabgas Abgas ist.

Weiterhin wird im Rahmen der Erfindung heißes Anodenabgas von der Anode der Hochtemperaturbrennstoffzelle in der Anodenabgasleitung, insbesondere mittelbar, zu dem Abgaswärmetauscher gefördert. Stromabwärts der Hochtemperaturbrenn stoffzelle wird das heiße Anodenabgas von der Anode in der Anodenabgasleitung zu einem Brenner geführt. Im Brenner wird das Anodenabgas mit dem Sauerstoff des Kathodenabgases oxidiert und es entsteht Abgas. Das Abgas wird nachfolgend auf zwei Pfade aufgeteilt: Mit dem Abgas werden sowohl der Luftwärmetauscher, als auch die Reformierungsvorrichtung beheizt. Das Abgas wird stromabwärts dieser beiden Komponenten wieder vermischt und in den Abgaswärmetauscher gefördert. Dabei kann das zugeführte Abgas im Abgaswärmetauscher, der vorzugsweise im Gegenstrom betrieben wird, abgekühlt werden und in einer Abgasleitung den Ab gaswärmetauscher als gekühltes Abgas wieder verlassen. Hierzu kann beispielswei se der Abgaswärmetauscher mit Kühlfluid, insbesondere Wasser, mit einer Tempera tur von ungefähr 30°C versorgt werden, um das heiße Abgas abzukühlen. Diese niedrige Temperatur von ca. 30°C im Bereich des Abgaswärmetauschers im Kühl kreislaufs wird vorzugsweise gewählt, da diese der Rücklauftemperatur von moder nen Warmwasserbereitungsanlagen entspricht und damit hohe thermische Wir kungsgrade erreichbar sind. Dabei kommt es im Bereich des Abgaswärmetauschers zu einer Kondensatbildung aus dem Anodenabgas. Dieses kann beispielsweise ab geführt oder für eine spätere Dampfreformierung bereitgestellt werden. Generell bie tet die Kühlung mit einer niedrigen Temperatur den Vorteil, dass die Effizienz gestei gert werden kann. Ferner wird eine niedrige Temperatur benötigt, um das Abgas so weit wie möglich abzukühlen, damit die Betriebstemperaturen der stromabwärts fol genden Komponenten des Brennstoffzellensystems nicht nachteilig überschritten werden.

Die Erfindung hat weiterhin den Vorteil, dass aufgrund der fluidkommunizierenden Verbindung der Rezirkulationsfördereinrichtung und des Abgaswärmetauschers der Kühlkreislauf der Abgaswärmenutzung und der Kühlkreislauf der Gebläsekühlung der Rezirkulationsfördereinrichtung miteinander gekoppelt werden. Mit anderen Worten wird das Kühlfluid, welches für die Kühlung der Rezirkulationsfördereinrichtung ver- wendet wird, im gleichen Kühlkreislauf zirkuliert, mit dem auch das Abgas gekühlt wird. Dies hat den Vorteil, dass durch die erfindungsgemäße Kopplung auf eine wei tere Pumpe und einen weiteren Wärmetauscher in einem separaten Kühlkreislauf verzichtet werden kann. Da die Wärmeübertragung in einem Wärmetauscher be kanntermaßen verlustbehaftet ist, können durch den Verzicht auf einen weiteren Wärmetauscher in einem separaten Kühlkreislauf, die Wärmeverluste reduziert wer den. Somit wird durch die Kopplung der Kühlung generell die Effizienz der Kühlung gesteigert. Weiterhin können durch den Verzicht auf eine weitere Pumpe und einen weiteren Wärmetauscher in einem separaten Kühlkreislauf signifikant Kosten für das Brennstoffzellensystem eingespart werden.

Die Erfindung hat ferner den Vorteil, dass die Abwärme der einzelnen Komponenten, insbesondere der Rezirkulationsfördereinrichtung, verwendet werden kann, um mehr Wärmeenergie in einem nachgeschalteten Heiz-Warmwasserkreislauf bzw. einem Heiz-/ Brauchwassersystem bereit zu stellen und damit die Gesamteffizienz zu stei gern. Weiterhin kann durch die erfindungsgemäße Kühlung sichergestellt werden, dass beispielhaft die Betriebstemperatur des Anodenabgases in der Rezirkulations- fördereinrichtung nicht zu hoch wird, um Beschädigungen zu verhindern und einen ordnungsgemäßen Betrieb der Rezirkulationsfördereinrichtung sicher zu stellen.

Vorzugsweise kann bei dem erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystem vorgese hen sein, dass die Rezirkulationsfördereinrichtung im Kühlkreislauf dem Abgaswär metauscher nachgeordnet, insbesondere direkt nachgeordnet, ist, so dass Kühlfluid von dem Abgaswärmetauscher zu der Rezirkulationsfördereinrichtung förderbar ist. Mit anderen Worten kann der Abgaswärmetauscher die erste Komponente im Kühl kreislauf darstellen, wobei das Kühlfluid mittels der Pumpe direkt aus dem Kühlfluid speicher in den Abgaswärmetauscher gefördert wird. Von dem Abgaswärmetauscher kann das Kühlfluid nachgeschaltet in die Rezirkulationsfördereinrichtung gefördert werden.

Die vorgeschaltete Anordnung des Abgaswärmetauschers hat den Vorteil, dass das Kühlfluid mit der niedrigsten Temperatur im Kühlkreislauf, insbesondere ca. 30°C als Eintrittstemperatur in den Abgaswärmetauscher, zur Verfügung steht. Für die Küh lung der Rezirkulationsfördereinrichtung ist eine derartig niedrige Eintrittstemperatur des Kühlfluids nicht mehr benötigt. Somit kann vorteilhafterweise eine effiziente Küh lung des Abgaswärmetauschers erreicht werden, und das Wasser optimal aus dem heißen Anodenabgas kondensiert werden. Beispielhaft kann die Austrittstemperatur aus dem Abgaswärmetauscher ungefähr 65 °C betragen. Insgesamt kann somit die Temperatur des Kühlfluids in einem Abgaswärmetauscherabschnitt des Kühlkreis laufs, in dem der Abgaswärmetauscher angeordnet ist, in einem Temperaturbereich von 30 °C bis 65 °C liegen, wobei die Eintrittstemperatur vorzugsweise in einem Be reich von 30 °C bis 35 °C und die Austrittstemperatur vorzugsweise in einem Bereich von 60 °C bis 65 °C liegt. Je nach Art des nachgeschalteten Warmwasserverbrau chers können die Eintritts- und Austrittstemperaturen variieren und auch bis zu 90 °C betragen.

Besonders bevorzugt kann ein erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem dahinge hend ausgebildet sein, dass in dem Kühlkreislauf ein Sauggebläse zwischen dem Abgaswärmetauscher und der Rezirkulationsfördereinrichtung angeordnet ist, das Sauggebläse mit Kühlfluid des Kühlkreislaufs kühlbar ist. Insbesondere kann das Sauggebläse mit Wasser des Kühlkreislaufs gekühlt werden, welches im Kühlkreis lauf zirkuliert wird. Die Verwendung eines Sauggebläses ermöglicht insbesondere auch den Betrieb des Brennstoffzellensystems mit Unterdrück. Der Betrieb mit Un terdrück hat den Vorteil, dass bei einem ungeplanten Versagen einer Komponente des Brennstoffzellensystems kein Prozessgas an die Umgebung entweichen kann bzw. kein Prozessgas an die Umgebung abgegeben wird, sondern Luft über das Sauggebläse in das Brennstoffzellensystem angesaugt wird. Durch die niedrige Ein trittstemperatur des Kühlfluids von etwa 30 °C in den Abgaswärmetauscher kann er reicht werden, dass das Abgas bis auf etwa 35 °C gekühlt werden kann. Die Anord nung des Sauggebläses zwischen dem Abgaswärmetauscher und der Rezirkulati- onsfördereinrichtung im Kühlkreislauf hat daher den Vorteil, dass die Temperatur des Kühlfluids im Sauggebläse höher ist als die Temperatur des geförderten Abgases.

Vorzugsweise weist die Temperatur des Kühlfluids in einem Sauggebläseabschnitt des Kühlkreislaufs, in dem das Sauggebläse angeordnet ist, zur Kühlung des Saug gebläses im Betriebszustand des Brennstoffzellensystems einen Wert, insbesondere im Bereich von 35 °C bis 65 °C, auf, der die Temperatur des Anodenabgases über steigt. Da das Sauggebläse im Betrieb das Anodenabgas fördern muss, welches na hezu 100 % relative Feuchtigkeit aufweisen kann, kann es insbesondere zu einer Kondensation kommen, wenn das Sauggebläse lokal zu kalt ist. Dies wird damit er reicht, dass die Temperatur des Kühlfluids wärmer ist als die Temperatur des geför derten Abgases. Es ergibt sich der Vorteil, dass somit verhindert werden kann, dass es lokal im Sauggebläse zu Taupunktunterschreitungen und somit zu Kondensation kommt, welche schädlich für das Sauggebläse wäre. Vorzugsweise liegt die Eintritts temperatur des Kühlfluids in das Sauggebläse bei ungefähr 40°C.

Generell ist es möglich, die Komponenten des Kühlkreislaufs, wie beispielsweise der Abgaswärmetauscher, das Sauggebläse oder die Rezirkulationsfördereinrichtung derart im Kühlkreislauf anzuordnen, dass eine festgelegte Eintritts- bzw. Austritts temperatur innerhalb der jeweiligen Komponente des Kühlkreislaufs eingestellt wer den kann. Die Reihenfolge der Komponenten des Kühlkreislaufs ist daher variabel veränderbar bzw. einstellbar.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Rezirkulationsför- dereinrichtung als ein Turbokompressor mit einer Gleitlagerung ausgebildet ist, wo bei die Gleitlagerung zur Schmierung mit einem Schmiermittelkreislauf, insbesondere einem Ölkreislauf, verbunden ist. Der Einsatz des Schmiermittelkreislaufs hat den Vorteil, dass Lagerschäden vermieden werden können und ein ordnungsgemäßer Betrieb des Turbokompressors gewährleistet werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Schmiermit telkreislauf eine Schmiermittelquelle, wenigstens eine Schmiermittelpumpe und we nigstens einen Schmiermittelwärmetauscher aufweist, wobei der Schmiermittelwär metauscher mit dem Kühlkreislauf gekoppelt ist, wodurch das Schmiermittel des Schmiermittelkreislaufs durch das Kühlfluid kühlbar ist. Mit anderen Worten kann das beispielhaft verwendete Öl als Schmiermittel für die Gleitlagerung mit dem Kühlfluid, insbesondere dem Wasser, des Kühlkreislaufs in dem Schmiermittelwärmetauscher vorteilhafterweise rückgekühlt werden, damit das Öl nicht überhitzt. Insbesondere kann das Schmiermittel mittels der Kühlung durch das Kühlfluid auf einer Temperatur im Bereich von 60 °C bis 80°C eingestellt werden. Somit kann effizient vermieden werden, dass sich das Schmiermittel zersetzt bzw. thermische Schäden aufweist. Weiterhin kann es günstig sein wenn der Schmiermittelkreislauf zusätzlich die oder wenigstens eine Rezirkulationsfördereinrichtung mit Schmiermittel versorgt.

Es kann weiterhin bevorzugt vorgesehen sein, dass die Abwärme des Anodenabga ses aus dem Abgaswärmetauscher sowie die Abwärme aus der Rezirkulationsför- dereinrichtung in einem weiteren Wärmetauscher an ein Heiz- / Brauchwassersystem zur Nutzung der Abwärme überführt wird. Beispielsweise kann das Heiz- / Brauch wassersystem durch den zentralen Kühlfluidspeicher und den zugehörigen Wärme tauscher gebildet sein. Die Abwärme kann dabei intern in dem Wärmetauscher über- geben werden. Es sind hierbei weitere Systeme mit mehreren Wärmetauschern oder Komponenten denkbar, um die Abwärme auszukoppeln.

Weiter vorzugsweise sind zwei Pumpen im Kühlkreislauf angeordnet, wobei eine ers te Pumpe zwischen dem Kühlfluidspeicher und dem Abgaswärmetauscher und eine zweite Pumpe zwischen dem Schmiermittelwärmetauscher und dem Sauggebläse angeordnet ist, wobei mittels der Pumpen der Kühlfluidstrom einstellbar ist. Wenn das Brennstoffzellensystem beispielsweise mit dem Heiz- / Brauchwassersystem ge koppelt ist, kann es an bestimmten Betriebspunkten innerhalb des Systems notwen dig sein, den Massenstrom des Kühlfluids zu regulieren, insbesondere zu reduzieren. Damit kann die Temperaturspreizung innerhalb des Kühlkreislaufs effizient eingestellt bzw. im Betrieb eingehalten werden. Beispielhaft kann es bei derartigen Betriebs punkten bei den Gebläsen, insbesondere dem Sauggebläse oder der Rezirkulations- fördereinrichtung Vorkommen, dass der erforderliche Massenstrom des Kühlfluids nicht mehr erreicht wird und die Kühlung des Gebläses nicht ausreichend funktio niert. Um dies zu vermeiden kann mittels einer zweiten Pumpe im Kühlkreislauf ein Kühlzirkulationskreis optimal eingestellt werden, wobei der Massenstrom des Kühlflu ids bedarfsweise bei Bedarf erhöht bzw. gesenkt werden kann. Der Kühlfluidspeicher ist insbesondere als Warmwasserspeicher ausgebildet.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Ver fahren zur Kühlung eines Brennstoffzellensystems nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen, umfassend die folgenden Schritte:

- Zirkulieren von Kühlfluid mittels der wenigstens einen Pumpe in dem Kühl kreislauf;

- Förderung von Kühlfluid von einem Abgaswärmetauscher zu einer Rezirkulati- onsfördereinrichtung.

Dies hat den Vorteil, dass aufgrund der fluidkommunizierenden Verbindung bzw. Förderung von Kühlfluid von dem Abgaswärmetauscher zur Rezirkulationsförderein- richtung, der Fluidkreislauf der Anodenabgaswärmenutzung und der Fluidkreislauf der Gebläsekühlung der Rezirkulationsfördereinrichtung miteinander gekoppelt wer den. Durch die Kopplung kann auf eine weitere Pumpe und einen weiteren Wärme tauscher in zwei separaten Kühlkreisläufen verzichtet werden kann, wodurch die Wärmeverluste reduziert werden. Weiter vorzugsweise kann das Verfahren weiterhin folgenden Schritt umfassen:

- Kühlung eines Sauggebläse zwischen dem Abgaswärmetauscher und der Re- zirkulationsfördereinrichtung mit Kühlfluid des Kühlkreislaufs.

Dies hat den Vorteil, dass auch die im Sauggebläse entstehende Abwärme im selben Kühlkreislaug genutzt werden kann. Weiterhin kann durch die Anordnung des Saug gebläses zwischen dem Abgaswärmetauscher und der Rezirkulationsfördereinrich- tung im Kühlkreislauf eine niedrige Eintrittstemperatur in das Sauggebläse erreicht werden, wodurch eine optimale Betriebstemperatur des Sauggebläses zur Gewähr leistung des Unterdrucks ermöglicht werden kann. In einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren weiterhin folgenden Schritt umfassen:

- Einstellung der Temperatur des Kühlfluids in einem Sauggebläseabschnitt des Kühlkreislaufs, in dem das Sauggebläse angeordnet ist, auf einen Wert, insbesondere im Bereich von 35 °C bis 65 °C, der die Temperatur des Ano- denabgases übersteigt.

Die Einstellung der Temperatur im Sauggebläseabschnitt hat den Vorteil, dass somit verhindert werden kann, dass es lokal im Sauggebläse zu Taupunktunterschreitun gen und somit zu Kondensation kommt, welche schädlich für das Sauggebläse wäre.

In einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren weiterhin folgenden Schritt umfassen:

- Kopplung des Kühlkreislaufs mit einem Schmiermittelkreislauf, wodurch ein Schmiermittel des Schmiermittelkreislaufs durch das Kühlfluid gekühlt wird.

Demnach kann effizient vermieden werden, dass sich das Schmiermittel zu stark er hitzt, bzw. sich zersetzt und thermische Schäden aufweist. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von nicht einschränkenden Ausführungsbei spielen näher erläutert, die in den Figuren dargestellt sind. Darin zeigen

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten Variante eines erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystems, Fig. 2 eine schematische Ansicht einer zweiten Variante eines erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystems, und

Fig. 3 eine schematische Ansicht gemäß einer dritten Variante eines erfindungsge mäßen Brennstoffzellensystems.

In den nachfolgenden Figuren sind aus Gründen der Übersichtlichkeit gleichartige Elemente mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines er findungsgemäßen Brennstoffzellensystems, wobei der Kühlkreislauf im Detail darge stellt ist. Das Brennstoffzellensystem 10 weist eine nicht dargestellte Brennstoffver sorgungseinheit, zumindest eine nicht dargestellte Flochtemperaturbrennstoffzelle 12 mit einer Kathode 14 und einer Anode 16 und einem zwischen Kathode 14 und Ano de 16 angeordneten Elektrolyt 18 auf. Die Kathode 14 weist eine nicht dargestellte Kathodenzuleitung 15 auf, wobei Luft bzw. Sauerstoff der Kathode 14 zugeführt wer den kann. Die Anode 16 weist eine Anodenzuleitung 16a auf, wobei die Anode 16 über die Anodenzuleitung 16a mit der Brennstoffversorgungseinheit strömungsver bunden ist. In der Anodenzuleitung 16a ist eine nicht dargestellte Reformierungsvor richtung 62 angeordnet. Weiterhin ist eine Anodenabgasleitung 16b zur Ableitung zumindest von Anodenabgas aus der Anode 16 vorgesehen. Die Anodenabgaslei tung 16b und die Anodenzuleitung 16a können einen Anodengaskreislauf bilden.

Das Brennstoffzellensystem 10 weist einen Abgaswärmetauscher 20 zur Kühlung von Abgas und eine Rezirkulationsfördereinrichtung 30 zum Rückführen von Ano denabgas zu der Reformierungsvorrichtung 62 auf. Der Abgaswärmetauscher 20 ist mit der Anodenabgasleitung 16b verbunden. Dabei wird insbesondere ein Teil des Anodenabgases in der Anodenabgasleitung 16b ausgeschleust und verlässt den Anodengaskreislauf des Brennstoffzellensystems 10. Die Rezirkulationsfördereinrich- tung 30 ist mit der Anodenzuleitung 16a verbunden.

Die Rezirkulationsfördereinrichtung 30 kann beispielsweise als Rezirkulationsgebläse ausgebildet sein, um das Brennstoffzellensystem 10 mit Rezirkulation, insbesondere mit einer Rückführung von Anodenabgas, betreiben zu können. Das Rezirkulations gebläse kann Temperaturen von bis zu 600°C im Betrieb ausgesetzt sein.

Die Rezirkulationsfördereinrichtung 30 und der Abgaswärmetauscher 20 sind zur je weiligen Kühlung über einen gemeinsamen Kühlkreislauf 40 fluidkommunizierend miteinander verbunden. Der Kühlkreislauf 40 weist einen zentralen Kühlfluidspeicher 42, welcher als Warmwasserspeicher ausgebildet ist, mit einem Wärmetauscher 44 auf. Über den Kühlfluidspeicher 42 wird Kühlfluid über den Wärmetauscher rückge kühlt und bereitgestellt, welches im Kühlkreislauf 40 zirkulieren kann. Der Warmwas serspeicher und der Wärmetauscher 44 können auch als Heiz- /Brauchwassersystem in verschiedenen Anordnungen ausgeführt werden. Exempla risch wurde ein Warmwasserspeicher gewählt, bei dem das heiße Kühlfluid im obe ren Bereich des Speichers das Warmwasser erwärmt wird. Der als Wärmetauscher ausgebildete Kühlfluidspeicher 42 ist in diesem Beispiel so ausgeführt, dass das Kühlfluid im unteren Bereich des Warmwasserspeichers 44 mit dem kalten Wasser aus dem Warmwasserverbraucher auf etwa 30° C abgekühlt wird.

Mittels einer Pumpe 46 wird das Kühlfluid von dem Kühlfluidspeicher 42 zu dem Ab gaswärmetauscher 20 gefördert. Die Pumpe 46 ist daher zwischen dem Kühlfluid speicher 42 und dem Abgaswärmetauscher 20 im Kühlkreislauf 40 angeordnet. Das Kühlfluid ist beispielhaft durch Wasser gebildet. Die Eintrittstemperatur des Wassers in den Abgaswärmetauscher 20 beträgt vorzugsweise ungefähr 30 °C. Mittels des Wassers wird das heiße Anodenabgas abgekühlt. Die Austrittstemperatur des Was sers aus dem Abgaswärmetauscher 20 beträgt annähernd 65 °C. Demnach ist die Wassertemperatur im Bereich des Abgaswärmetauscherabschnitts 21 , in dem der Abgaswärmetauscher 20 angeordnet ist, im Bereich von 30 °C bis 65 °C.

Der Abgaswärmetauscher 20 ist mit der Abgasleitung 64b verbunden. Das heiße Ab gas, welches zu dem Abgaswärmetauscher 20 gefördert wird, wird durch das Was ser im Abgaswärmetauscher 20 abgekühlt und verlässt in der Abgasleitung 64b den Abgaswärmetauscher 20 als gekühltes Abgas. Die niedrige Temperatur von ca.

30 °C als Eintrittstemperatur im Bereich des Abgaswärmetauschers 20 im Kühlkreis laufs 40 wird benötigt, um das Abgas auf 35 °C zu kühlen und eine hohe Effizienz zu erreichen. Dabei kommt es im Bereich des Abgaswärmetauschers 20 zu einer Kon densatbildung aus dem Abgas. Dieses kann beispielsweise abgeführt werden oder für eine spätere Dampfreformierung bereitgestellt werden.

Dem Abgaswärmetauscher 20 ist im Kühlkreislauf 40 in Strömungsrichtung ein Sauggebläse 48 nachgeordnet. Mittels des Sauggebläse 48 kann das Brennstoffzel lensystem 10 mit Unterdrück betrieben werden. Das Sauggebläse 48 wird mit Was ser aus dem Kühlkreislauf 40 gekühlt. Die Anordnung des Sauggebläses 48 nach dem Abgaswärmetauscher 20 in Strömungsrichtung im Abgaspfad 64b hat den Vor- teil, dass durch die niedrige Austrittstemperatur des Abgases aus dem Abgaswärme tauscherabschnitt 21 des Kühlkreislaufs 40 bzw. dem Abgaswärmetauscher eine niedrige Eintrittstemperatur in das Sauggebläse 48 erreicht werden kann, wodurch eine optimale Betriebstemperatur des Sauggebläses 48 zur Gewährleistung des Un terdrucks ermöglicht werden kann.

Vorzugsweise weist die Temperatur des Kühlfluids in einem Sauggebläseabschnitt 49 des Kühlkreislaufs 40, in dem das Sauggebläse 48 angeordnet ist, zur Kühlung des Sauggebläses 48 im Betriebszustand des Brennstoffzellensystems 10 einen Wert, insbesondere im Bereich von 35 °C bis 65 °C, auf, der die Temperatur des Ab gases übersteigt. Die Einstellung der Temperatur im Sauggebläseabschnitt 49 hat den Vorteil, dass somit verhindert werden kann, dass es lokal im Sauggebläse 48 zu Taupunktunterschreitungen und somit zu Kondensation kommt, welche schädlich für das Sauggebläse 48 wäre.

Dem Sauggebläse 48 ist die Rezirkulationsfördereinrichtung 30 im Kühlkreislauf 40 in Strömungsrichtung nachgeordnet. Mit anderen Worten ist das Sauggebläse 48 zwi schen dem Abgaswärmetauscher 20 und der Rezirkulationsfördereinrichtung 30 an geordnet. Die Rezirkulationsfördereinrichtung 30 ist beispielhaft als ein Turbokom pressor mit einer Gleitlagerung ausgebildet, wobei die Gleitlagerung zur Schmierung mit einem Schmiermittelkreislauf 50, insbesondere einem Ölkreislauf, verbunden ist. Der Einsatz des Schmiermittelkreislaufs 50 hat den Vorteil, dass Lagerschäden an der Gleitlagerung vermieden werden können und eine ausreichende Lebensdauer des Turbokompressors gewährleistet werden kann.

Der Schmiermittelkreislauf 50 weist eine Schmiermittelquelle 52, eine Schmiermittel pumpe 54 und einen Schmiermittelwärmetauscher 56 auf. Der Schmiermittelwärme tauscher 56 ist mit dem Kühlkreislauf 40 gekoppelt bzw. verbunden, wodurch das Schmiermittel des Schmiermittelkreislaufs 50 durch das Wasser des Kühlkreislaufs 40 kühlbar ist. Mit anderen Worten kann das Schmiermittel für die Gleitlagerung bei spielsweise mit dem Wasser des Kühlkreislaufs 40 in dem Schmiermittelwärmetau scher 56 rückgekühlt werden, damit das Schmiermittel nicht überhitzt. Insbesondere kann das Schmiermittel mittels der Kühlung durch das Wasser auf einer Temperatur im Bereich von 60 °C bis 80 °C eingestellt werden. Somit kann effizient vermieden werden, dass sich das Schmiermittel zersetzt bzw. thermische Schäden aufweist. Anschließend an den Schmiermittelwärmetauscher 56 kann das Wasser des Kühl kreislaufs 40 über den Wärmetauscher 44 in den Kühlfluidspeicher 42 zurückgeför dert werden. Es ist denkbar, dass die Reihenfolge der Komponenten des Kühlkreis laufs 40 verändert wird. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Wasser von dem Wär metauscher 44 im Warmwasserspeicher 42 mittels der Pumpe 46 über den Abgas wärmetauscher 20, das Sauggebläse 48 und die Rezirkulationsfördereinrichtung 30 zu dem Schmiermittelwärmetauscher 56 und zurück in den Warmwasserspeicher 42 gefördert wird. Je nach Einstellung der Eintritts- bzw. Austrittstemperatur der einzel nen Komponenten kann auch eine andere Reihenfolge im Kühlkreislauf 40 vorgese hen sein.

Aufgrund der fluidkommunizierenden Verbindung der Rezirkulationsfördereinrichtung 30 und des Abgaswärmetauschers 20 kann der Kühlkreislauf der Anodenabgaswär menutzung und der Kühlkreislauf der Gebläsekühlung der Rezirkulationsförderein- richtung 30 miteinander in einem zentralen Kühlkreislauf 40 gekoppelt werden. Mit anderen Worten wird das Kühlfluid, also das Wasser, welches für die Kühlung der Rezirkulationsfördereinrichtung 30 verwendet wird, im gleichen Kühlkreislauf 40 zir kuliert, mit dem auch das Anodenabgas gekühlt wird. Dies hat den Vorteil, dass durch die Kopplung auf eine weitere Pumpe und einen weiteren Wärmetauscher in zwei separaten Kühlkreisläufen verzichtet werden kann. Da die Wärmeübertragung in einem Wärmetauscher bekanntermaßen verlustbehaftet ist, können durch den Verzicht auf einen weiteren Wärmetauscher in einem separaten Kühlkreislauf, die Wärmeverluste reduziert werden. Somit wird durch die Kopplung der Kühlung gene rell die Effizienz der Kühlung gesteigert.

Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines er findungsgemäßen Brennstoffzellensystems. Das Brennstoffzellensystem 10 ist ana log zu Fig. 1 aufgebaut. Im Unterschied zu Fig. 1 ist eine weitere Pumpe 46 im Kühl kreislauf 40 angeordnet. Beispielhaft ist eine erste Pumpe 46 zwischen dem Kühlflu idspeicher 42 und dem Abgaswärmetauscher 20 und eine zweite Pumpe 46 zwi schen dem Schmiermittelwärmetauscher 56 und dem Sauggebläse 20 angeordnet, wobei mittels der Pumpen 46 der Kühlfluidstrom einstellbar ist. Wenn das Brennstoff zellensystem 10 beispielsweise mit einem Heiz- / Brauchwassersystem gekoppelt ist, kann es an bestimmten Betriebspunkten innerhalb des Systems notwendig sein, den Massenstrom des Kühlfluids zu regulieren, insbesondere zu reduzieren. Damit kann die Temperaturspreizung innerhalb des Kühlkreislaufs 40 effizient eingestellt bzw. im Betrieb eingehalten werden. Beispielhaft kann es bei derartigen Betriebspunkten bei den Gebläsen, insbesondere dem Sauggebläse 48 oder der Rezirkulationsförderein- richtung 30 Vorkommen, dass der erforderliche Massenstrom des Kühlfluids nicht mehr erreicht wird und die Kühlung des Gebläses nicht ausreichend funktioniert. Um dies zu vermeiden kann mittels der zweiten Pumpe 46 im Kühlkreislauf 40 ein Kühl zirkulationskreis optimal eingestellt werden, wobei der Massenstrom des Kühlfluids bedarfsweise erhöht bzw. gesenkt werden kann.

Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht des dritten Ausführungsbeispiels eines erfin dungsgemäßen Brennstoffzellensystems. In Fig. 3 ist im Gegensatz zu Fig. 1 das gesamte Brennstoffzellensystem 10 dargestellt. Das Brennstoffzellensystem 10 weist eine Festoxidbrennstoffzelle (englisch: Solid Oxide Fuel Cell, SOFC) auf. Dabei han delt es sich um eine Flochtemperaturbrennstoffzelle 12, die bei Betriebstemperaturen von etwa 650 °C bis 1000 °C betrieben wird. Ein Elektrolyt 18 dieses Zelltyps kann aus einem festen keramischen Werkstoff gebildet sein, der in der Lage ist, Sauer stoffionen zu leiten, für Elektronen jedoch isolierend wirkt. An beiden Seiten des Elektrolyt 18 sind Elektroden, insbesondere eine Kathode 14 und eine Anode 16, an gebracht. Diese sind gasdurchlässige elektrische Leiter. Der sauerstoffionenleitende Elektrolyt 18 ist beispielsweise als dünne Membran vorgesehen, um die Sauerstoff ionen energiearm transportieren zu können.

Festoxidbrennstoffzellen 12 sind Brennstoffzellen zur kontinuierlichen elektrochemi schen Stromerzeugung, die üblicherweise als Brennstoffzellenstapel, sogenannte SOFC-Stacks, also als Zusammenschaltung mehrerer Hochtemperaturbrennstoffzel- len 12, betrieben werden. Zur besseren Übersicht ist in Fig. 3 nur eine einzige Floch temperaturbrennstoffzelle 12 veranschaulicht. Die Funktion jeder Brennstoffzelle be ruht auf einer Redoxreaktion, bei der Reduktion und Oxidation räumlich getrennt ab laufen, nämlich an der Grenzfläche zwischen der jeweiligen Elektrode und dem Elektrolyt 18. In der Festoxidbrennstoffzelle 12 ist diese Redox-Reaktion eine Reak tion von Sauerstoff mit dem Brennstoff, beispielsweise zugeführtem Erdgas. Auf der Kathodenseite herrscht Sauerstoffüberschuss, während auf der Anodenseite Sauer stoffmangel herrscht. Durch dieses Konzentrationsgefälle diffundiert Sauerstoff von der Kathode 14 durch den Elektrolyten 18 zur Anode 16. Der Elektrolyt 18 ist nur für Sauerstoffionen durchlässig.

Hat das Sauerstoffmolekül die Grenzfläche zwischen Kathode 14 und Elektrolyt 18 erreicht, nimmt es zwei Elektronen auf, wird damit zum Ion und kann die Barriere durchdringen. An der Grenze zur Anode 16 angekommen, reagiert es katalytisch mit dem Brenngas unter Abgabe von Wärme und den entsprechenden Verbrennungs produkten, und gibt wieder zwei Elektronen an die Anode 16 ab. Voraussetzung da für ist ein Stromfluss.

Die Kathode 14 weist eine Kathodenzuleitung 15 auf, mit welcher Luft bzw. Sauer stoff der Kathode 14 zugeführt werden kann. In der Kathodenzuleitung 15 ist dazu ein Ventil 60, insbesondere ein Drosselventil, für die Zuführung der Luft oder des Sauerstoffs angeordnet. Weiterhin ist in der Kathodenzuleitung 15 ein Luftwärmetau scher 66 zur Anpassung der Temperatur der Luft oder des Sauerstoffs zur Zuleitung zur Kathode 14 angeordnet.

Die Anode 16 weist eine Anodenzuleitung 16a auf, wobei die Anode 16 über die Anodenzuleitung 16a mit der Brennstoffversorgungseinheit strömungsverbunden ist. Mittels der Anodenzuleitung 16a kann beispielsweise Erdgas als Brennstoff der Ano de 16 zugeführt werden. In der Anodenzuleitung 16a ist hierzu ein Ventil 60 für die Zuführung des Erdgases angeordnet. Das Erdgas wird in der Anodenzuleitung 16a an eine Rezirkulationsfördereinrichtung 30 gefördert. Die Rezirkulationsfördereinrich- tung 30 kann beispielsweise als Rezirkulationsgebläse ausgebildet sein, um das Brennstoffzellensystem 10 mit Rezirkulation, insbesondere mit einer Rückführung von Anodenabgas, betreiben zu können. Das Rezirkulationsgebläse kann Tempera turen von bis zu 600 °C im Betrieb ausgesetzt sein. In der Anodenzuleitung 16a ist weiterhin eine in Strömungsrichtung der Rezirkulationsfördereinrichtung 30 nachge schaltete Reformierungsvorrichtung 62 angeordnet. Die Rezirkulationsfördereinrich- tung fördert dabei das Erdgas zu der Reformierungsvorrichtung 62. Die Reformie rungsvorrichtung 62 kann aus einem Kraftstoff, wie beispielsweise Erdgas, sowie ge gebenenfalls aus Reformerluft und/oder Wasserdampf das Reformatgas erzeugen. Das Reformatgas enthält dann unter anderem Wasserstoffgas und Kohlenmonoxid und wird an die Anode 16 weitergeleitet.

Weiterhin ist eine Anodenabgasleitung 16b zur Ableitung zumindest von Anodenab gas aus der Anode 16 vorgesehen. Die Anodenabgasleitung 16b und die Anodenzu leitung 16a können einen Anodengaskreislauf bilden. In der Anodenabgasleitung 16b wird heißes Anodenabgas zu einem Brenner 64 gefördert. Im Brenner 64 wird das Anodenabgas mit dem Sauerstoff des Kathodenabgases oxidiert und es entsteht Ab gas. Das Abgas aus dem Brenner 64 im Abgaspfad 64b wird parallel zum Katho denwärmetauscher oder Luftwärmetauscher 66 auch durch die Reformierungsvor- richtung 62 gefördert. Das Abgas wird nachfolgend wieder gemischt und in den Ab gaswärmetauscher 20 gefördert, wobei das zugeführte Abgas im Abgaswärmetau scher 20, der vorzugsweise im Gegenstrom betrieben wird, abgekühlt wird und in der Abgasleitung 16b den Abgaswärmetauscher 20 wieder verlässt. Ein Teil des Ano denabgases gelangt in die Anodenzuleitung 16a und wird darin als rückgeführtes Anodenabgas im Anodengaskreislauf gefördert und in der Reformierungsvorrichtung 62 mit frischem Brennstoff vermischt. Dazu können beispielsweise Sauerstoff, Erd gas, sowie Abgasprodukte der Elektroden über einen Katalytischen Brenner 64 der Reformierungsvorrichtung 62 zugeführt werden. Die Reformierungsseite wird vor zugsweise so ausgeführt, dass das Abgas vom Anodengaskreislauf räumlich ge trennt ist und das Abgas nur als Wärmeträger verwendet wird, um die Reformie rungseinrichtung 62 zu beheizen.

Die Rezirkulationsfördereinrichtung 30 und der Abgaswärmetauscher 20 sind zur je weiligen Kühlung über einen gemeinsamen Kühlkreislauf 40 fluidkommunizierend miteinander verbunden. Der Kühlkreislauf ist analog zu Fig. 1 ausgebildet. Der Kühl kreislauf 40 weist einen als Warmwasserspeicher ausgebildeten zentralen Kühlfluid speicher 42 als Fluidquelle mit einem Wärmetauscher 44 auf. Über den Kühlfluid speicher 42 wird Kühlfluid bereitgestellt, welches im Kühlkreislauf 40 zirkulieren kann. Mittels einer Pumpe 46 wird das Kühlfluid von dem Kühlfluidspeicher 42 zu dem Abgaswärmetauscher 20 gefördert. Die Pumpe 46 ist daher zwischen dem Kühlfluidspeicher 42 und dem Abgaswärmetauscher 20 im Kühlkreislauf 40 angeord net. Das Kühlfluid ist beispielhaft durch Wasser gebildet. Das heiße Anodenabgas, welches zu dem Abgaswärmetauscher 20 gefördert wird, wird durch das Wasser im Abgaswärmetauscher 20 abgekühlt und verlässt in der Anodenabgasleitung 16b den Abgaswärmetauscher 20 als gekühltes Anodenabgas.

Dem Abgaswärmetauscher 20 ist im Kühlkreislauf 40 in Strömungsrichtung ein Sauggebläse 48 nachgeordnet. Mittels des Sauggebläses 48 kann das Brennstoffzel lensystem 10 mit Unterdrück betrieben werden. Das Sauggebläse 48 wird mit Was ser aus dem Kühlkreislauf 40 gekühlt. Die Anordnung des Sauggebläses nach dem Abgaswärmetauscher 20 im Kühlkreislauf 40 hat den Vorteil, dass durch den niedri gen Temperaturbereich im Abgaswärmetauscherabschnitt 21 des Kühlkreislaufs 40 eine niedrige Eintrittstemperatur in das Sauggebläse 48 erreicht werden kann, wodurch eine optimale Betriebstemperatur des Sauggebläses 48 zur Gewährleistung des Unterdrucks ermöglicht werden kann. Dem Sauggebläse 48 ist die Rezirkulationsfördereinrichtung 30 im Kühlkreislauf 40 in Strömungsrichtung nachgeordnet. Mit anderen Worten ist das Sauggebläse 48 zwi schen dem Abgaswärmetauscher 20 und der Rezirkulationsfördereinrichtung 30 an geordnet. Die Rezirkulationsfördereinrichtung 30 ist beispielhaft als ein Turbokom pressor mit einer Gleitlagerung ausgebildet, wobei die Gleitlagerung zur Schmierung mit einem Schmiermittelkreislauf 50, insbesondere einem Ölkreislauf, verbunden ist.

Der Schmiermittelkreislauf 50 weist eine Schmiermittelquelle 52, eine Schmiermittel pumpe 54 und einen Schmiermittelwärmetauscher 56 auf. Der Schmiermittelwärme tauscher 56 ist mit dem Kühlkreislauf 40 gekoppelt, wodurch das Schmiermittel des Schmiermittelkreislaufs 50 durch das Wasser des Kühlkreislaufs 40 kühlbar ist. Mit anderen Worten kann das Schmiermittel für die Gleitlagerung beispielsweise mit dem Wasser des Kühlkreislaufs 40 in dem Schmiermittelwärmetauscher 56 vorteilhafter weise rückgekühlt werden, damit das Schmiermittel nicht überhitzt.

Anschließend kann das Wasser des Kühlkreislaufs 40 nach dem Schmiermittelwär metauscher 56 über den Wärmetauscher 44 in den als Warmwasserspeicher ausge- bildten Kühlfluidspeicher 42 zurückgefördert werden. Es ist denkbar, dass die Rei henfolge der Komponenten des Kühlkreislaufs 40 verändert wird. Bevorzugt ist vor gesehen, dass das Wasser von dem zentralen Kühlfluidspeicher 42 mittels der Pum pe 46 über den Abgaswärmetauscher 20, das Sauggebläse 48 und die Rezirkulati- onsfördereinrichtung 30 zu dem Schmiermittelwärmetauscher 56 und zurück in den Kühlfluidspeicher 42 gefördert wird. Der Kühlkreislauf 40 weist weiterhin im Bereich des zentralen Kühlfluidspeichers 42 zwei Ventile 60 zur Einstellung des Massen stroms des Kühlfluids auf. Je nach Einstellung der Eintritts- bzw. Austrittstemperatur der einzelnen Komponenten kann auch eine andere Reihenfolge der Komponenten im Kühlkreislauf 40 vorgesehen sein.

Bezugszeichenliste

10 Brennstoffzellensystem

12 Hochtemperaturbrennstoffzelle

14 Kathode

15 Kathodenzuleitung

16 Anode

16a Anodenzuleitung

16b Anodenabgasleitung

18 Elektrolyt

20 Abgaswärmetauscher

21 Abgaswärmetauscherabschnitt

30 Rezirkulationsfördereinrichtung

40 Kühlkreislauf

42 Kühlfluidspeicher, Warmwasserspeicher 44 Wärmetauscher

46 Pumpe

48 Sauggebläse

49 Sauggebläseabschnitt

50 Schmiermittelkreislauf

52 Schmiermittelquelle

54 Schmiermittelpumpe

56 Schmiermittelwärmetauscher

60 Ventil

62 Reformierungsvorrichtung

64 Brenner

64b Abgaspfad

66 Luftwärmetauscher