Mit Flüssiggas betriebenes Brennstoffzellensystem

Die Erfindung betrifft ein mit Flüssiggas betreibbares Brennstoffzellensystem.

Brennstoffzellen benötigen zur Erzeugung von elektrischer und thermischer Energie als Reaktanden Wasserstoff und (Luft)Sauerstoff. Es sind verschiedene Reformierungsverfahren bekannt, wie zum Beispiel Dampfreformierung, auto- therme Reformierung, partielle Oxidation oder Cracken, bei denen wasser- stoffhaltiges Gas durch die Umwandlung von gasförmigen und flüssigen Kohlenwasserstoffen erzeugt wird. Diese Verfahren sind zumeist sehr komplex und erfordern einen hohen apparativen und regelungstechnischen Aufwand. In der Regel weisen sie eine Vielzahl von Einzelkomponenten wie zum Beispiel Reformierreaktoren, Shiftstufen, Gasfeinreinigungsstufen, Wärmetauscher und Verdampfer auf.

Weiterhin sind Hochtemperatur-Festoxid-Brennstoffzellen (SOFC) und Schmelz-Karbonat-Brennstoffzellen (MCFC) bekannt, in denen gasförmige und flüssige Kohlenwasserstoffe direkt bzw. unter Vorschaltung einer so genannten

Pre-Reforming-Stufe bei Temperaturen von 600 "C - 1000 ⁰ C und unter Zusatz von (Luft)Sauerstoff verströmt werden. Nachteile dieser Systeme sind geringe thermische Zyklierbarkeit, lange Aufheiz- und Abkühlzeiten sowie sehr hohe Anforderungen an die eingesetzten Materialien.

Brennstoffzellensysteme werden seit einiger Zeit auch als APU-Systeme (Auxi- llary Power Unit) für die Bordstromversorgung in Freizeitfahrzeugen eingesetzt. Ebenso Ist es bekannt, derartige Brennstoffzellensysteme auch als Stromgeneratoren bzw. Kraft-Wärme-Kopplungssysteme für die dezentrale E- nergieversorgung einzusetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Brennstoffzellensystem anzugeben, das die direkte Verstromung eines Brennstoffs ermöglicht, ohne dass ein hoher apparativer Aufwand für die Reformierung des Brennstoffs betrieben werden muss.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1 gelöst. Weiterhin werden eine vorteilhafte Verwendung des erfin- dungsgemäßen Brennstoffzellensystems sowie Verfahren zum Starten und Stoppen einer Brennstoffzelle bzw. eines Brennstoffzellensystems angegeben.

Ein erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem weist eine Brennstoffzelle mit einer Hochtemperatur-Polymer-Elektrolyt-Membran (HT-PEM), einen Flüssig-

gasvorrat sowie eine Flüssiggaszuleitung zum Einleiten des Flüssiggases aus dem Flüssiggasvorrat in einen Anoden-Reaktionsraum der Brennstoffzelle auf.

Es wird somit eine Brennstoffzelle angegeben, die eine direkte Verstromung von gasförmigem Flüssiggas ohne großen apparativen Aufwand und bei moderaten Betriebstemperaturen ermöglicht. Durch die Verwendung von Polymer- Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen kann eine hohe Start-Stopp- Zyklusfähigkeit erreicht werden. Ebenso sind vorteilhaft kurze Start- und Stoppzeiten sowie geringere Materialanforderungen aufgrund verringerter Be- triebstemperaturen.

Die Brennstoffzelle kann aus einer Einzelbrennstoffzelle oder einer Mehrzahl von Einzelbrennstoffzellen, die in Form eines Stapels angeordnet sind, bestehen. Der grundsätzliche Aufbau einer Brennstoffzelle ist bekannt und muss daher an dieser Stelle nicht näher erläutert werden. Die Brennstoffzelle kann unter Druck bzw. unter annähernd atmosphärischen Bedingungen betrieben werden. Letzteres verringert den Energiebedarf der Peripheriesysteme (Luft- und Gaspumpen) erheblich. Der Aufbau erfolgt mit Materialien, die den Temperaturanforderungen genügen, zum Beispiel mit Bipolarplatten aus Metall oder Kohlenstoff-Kunststoff-Composit-Materialien.

Das Flüssiggas wird ohne aufwendigen Reformierungsprozess unmittelbar in den Anoden-Reaktionsraum zugeführt, wo es verströmt werden kann. Es kann lediglich notwendig sein, eine Entschwefelungseinrichtung zwischen dem Flüssiggasvorrat und der Brennstoffzelle vorzusehen, um das zugeführte Flüssiggas zu entschwefeln. Dort kann auch eine Abtrennung von Odorierungsmitteln erfolgen.

Als Flüssiggas eignen sich Propan, Butan oder ein Gemisch aus Propan und Butan.

Dem Flüssiggasstrom kann vor dem Eintreten in den Anoden-Reaktionsraum Wasserdampf beigemischt werden. Die Beimischung von Wasserdampf kann vorteilhaft sein, sie ist aber je nach Ausgestaltung des Brennstoffzellensys- tems nicht zwingend erforderlich. Ein in dem Anoden-Reaktionsraum, zum Beispiel auf oder in einer Gasdiffusionselektrode vorgesehener Katalysator ist geeignet, das Flüssiggas umzuwandeln und unter anderem Wasserstoffionen zu erzeugen.

Der Wasserstoffanteil wird in der bekannten elektrochemischen Brennstoffzellen-Reaktion unter Zuführung von (Luft)Sauerstoff in den Kathoden- Reaktionsraum in elektrische und thermische Energie sowie das Reaktions-

produkt Wasser umgewandelt. Es hat sich herausgestellt, dass die Strombzw. Spannungsausbeute von der Betriebstemperatur abhängt. Je höher der Temperaturwert Ist, desto mehr Strom kann bei konstanter Betriebsspannung durch die Brennstoffzelle abgegeben werden.

Die Hochtemperatur-Polymer-Elektrolyt-Membran wird in einem Temperaturbereich von Raumtemperatur bis über 300 ⁰ C, vorzugsweise in einem Bereich von 150 ⁰ C bis 250 °C betrieben. Sie trennt den Anoden-Reaktionsraum von einem Kathoden-Reaktionsraum der Brennstoffzelle, dem Umgebungsluft oder Sauerstoff zuführbar ist.

Als Materialien für die HT-PEM finden vorrangig Phosphorsäure-dotierte PBI- (Polybenzimidazol)-Polymer-Membranen Verwendung. Geeignet sind jedoch auch andere Kunststoffe, die in diesem Temperaturbereich eine hohe thermi- sehe Stabilität aufweisen und protonenleitend sind bzw. durch entsprechende Zugaben/ Dotierungen protonenleitfähig gemacht werden können.

Die HT-PEM weist zumindest auf der dem Anoden-Reaktionsraum zugewandten Seite eine Katalysatorschicht auf, die einen Katalysator trägt, der mit oder ohne Zusatz von Wasserdampf eine Aufspaltung des Flüssiggases in Wasserstoff bzw. Wasserstoffionen und weitere Bestandteile ermöglicht. Als Katalysatoren können alle Arten von Edel- und Nichtedelmetallen dienen, die in dem genannten Temperaturbereich diese Aufspaltung des Flüssiggases unter Zusatz von Wasserdampf in Wasserstoff bzw. Wasser stoffionen, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid bzw. kurzkettigere Kohlenwasserstoffe ermöglichen. Geeignet sind zum Beispiel Platin-haltige Katalysatoren. Als weitere Materialien sind u. a. Pd, Ru, Fe, Ni. Au, Ag. Rh. Ir, Co. W. Mo. Ce. Cu, Zn. Al. Zr bzw. Legierungen davon mit oder ohne Pt denkbar.

Das in den Anoden-Reaktionsraum zuströmende Flüssiggas kann vorher mit Wasserdampf vermischt werden. Zu diesem Zweck kann eine Verdampfereinrichtung zum Verdampfen von Wasser, eine Wasserdampf-Zuleitung zum Abführen des Wasserdampfs von der Verdampfereinrichtung und eine stromauf von dem Anoden-Reaktionsraum gelegene Mischstelle vorgesehen sein, an der die Wasserdampf-Zuleitung und die Flüssiggas-Zuleitung gekoppelt sind und an der der von der Verdampfereinrichtung zuströmende Wasserdampf mit dem Flüssiggas mischbar ist.

In der Verdampfereinrichtung wird somit der Wasserdampf erzeugt, der dem Flüssiggas vor dem Eintreten in den Anoden-Reaktionsraum beigemischt wird.

Es kann eine Zusatzheizeinrichtung zum Beheizen der Brennstoffzelle vorgesehen sein, wobei die Zusatzheizeinrichtung eine von der Brennstoffzelle separate Einrichtung sein kann oder in die Brennstoffzelle direkt integriert ist. Die Zusatzheizeinrichtung dient dazu , die Brennstoffzelle zum Starten des Sy s - tems auf eine geeignete Temperatur zu bringen. Ebenso kann die Zusatzheizeinrichtung auch während des Betriebes genutzt werden, um die Brennstoffzelle auf der erforderlichen Betriebstemperatur zu halten.

Als Brennstoff für die Zusatzheizeinrichtung wie aber auch für die Verdamp- fereinrichtung kann direkt Flüssiggas aus dem Flüssiggasvorrat zugeführt werden.

Ergänzend oder alternativ kann aber auch eine Anoden-Offgas-Rückführung vorgesehen sein, zum Führen von aus dem Anoden-Reaktionsraum der Brenn - stoffzelle austretendem Anoden-Offgas. Das Anoden-Offgas enthält ein Gemisch aus Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Wasserdampf und nicht verwertetem Wasserstoff bzw. umgesetztem Flüssiggas. Das bedeutet, dass das Anoden- Off gas noch thermisch verwertbare bzw. brennbare Stoffe enthält, die zum Beispiel in der Zusatzheizeinrichtung oder der Verdampfereinrichtung genutzt werden können.

Zu diesem Zweck kann die Anoden-Offgas-Rückführung zu einem an der Verdampfereinrichtung vorgesehenen Brenner und/oder zu der Zusatzheizeinrichtung geführt werden, wo die noch vorhandenen brennbaren Stoffe (Wasser- Stoff, Flüssiggas, Kohlenmonoxid, kurzkettige Kohlenwasserstoffe) verbrannt werden können.

Ebenso kann das Anoden-Offgas über die Anoden-Offgas-Rückführung auch wieder an eine Anoden-Eingangsseite der Brennstoffzelle geführt werden, wo es - unter Umständen nach erneuter Beimischung von Wasserdampf - erneut in den Anoden-Reaktionsraum eingeleitet wird. Das noch nicht verwertete Flüssiggas und der Wasserdampf können somit mehrfach durch die Brennstoffzelle geführt werden, um wenigstens das Flüssiggas schließlich vollständig umzusetzen.

Wie oben bereits ausgeführt, können ergänzend oder alternativ der Brenner der Verdampfereinrichtung und /oder die Zusatzheizeinrichtung direkt auch mit Flüssiggas aus dem Flüssiggasvorrat versorgt werden.

Das erfindungsgemäße Brennstoffzellensystem kann in einem Fahrzeug, zum Beispiel einem Freizeitfahrzeug wie einem Reisemobil oder Caravan, verwendet werden, wobei die Zusatzheizeinrichtung der Brennstoffzelle gleichzeitig auch

Bestandteil einer Heizvorrichtung zum Beheizen eines Innenraums des Fahrzeugs ist.

Die Heizvorrichtung kann dementsprechend - wie die Zusatzheizeinrichtung - mit Flüssiggas betrieben werden.

Somit besteht die Möglichkeit, eine an sich insbesondere bei Freizeitfahrzeugen bekannte Flüssiggas-Heizung gleichzeitig auch als Zusatzheizeinrichtung für die Brennstoffzelle zu nutzen. Eine eigenständige, zusätzliche Heizeinrich- tung für die Brennstoffzelle ist dann nicht erforderlich.

Bevorzugter Anwendungsbereich des Systems in einer elektrischen Leistungsgröße von wenigen Watt bis einigen Kilowatt ist ein Einsatz als APU -System für die Bordstromversorgung in Freizeitfahrzeugen sowie der Einsatz als au- tarker Stromgenerator bzw. Kraft-Wärme-Kopplungssystem für die dezentrale Energieversorgung. .

Ein Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffzelle eine Hochtemperatur-Polymer - Elektrolyt-Membran-Brennstoffzelle ist und dass ein Anoden-Reaktionsraum der Brennstoffzelle mit Flüssiggas, insbesondere mit einer Mischung aus Flüssiggas und Wasser dampf gespeist wird. Das Flüssiggas wird - von einer gegebenenfalls vorher durchzuführenden Entschwefelung abgesehen - direkt aus dem Flüssiggasvorrat in die Brennstoffzelle eingeleitet. Eine separate Refor- mierung des Brennstoffs in einer eigenen Reformiereinheit ist somit nicht erforderlich.

Ein Verfahren zum Starten eines HT-PEM-Brennstoffzellensystems ist gekennzeichnet durch die Schritte: - Zuführen von Flüssiggas zu der Brennstoffzelle;

Hindurchführen des Flüssiggases durch einen Anoden-Reaktionsraum der Brennstoffzelle;

Führen des aus dem Anoden-Reaktionsraum austretenden Flüssiggases bzw. Anoden-Offgases zu einer an oder in der Brennstoffzelle vorgesehenen Zusatzheizeinrichtung und/ oder zu einer Verdampfereinrichtung; mit Hilfe des Flüssiggases und/ oder Anoden-Offgases Beheizen der Brennstoffzelle durch die Zusatzheizeinrichtung und/oder Beheizen der Verdampfereinrichtung zum Erzeugen von Wasserdampf;

Zuführen des Wasserdampfs zu dem der Brennstoffzelle zugeführten Flüssiggas und Mischen des Wasser dampfs mit dem Flüssiggas;

Zuführen des Gemischs aus Wasserdampf und Flüssiggas zu dem Anoden-Reaktionsraum;

Zufuhren von Luft zu einem Kathoden-Reaktionsraum der Brennstoffzelle,

Anlegen einer elektrischen Last zum Betreiben der Brennstoffzelle.

Bei diesem Verfahren wird das Flüssiggas durch die HT-PEM-Brennstoffzelle geleitet und in der Zusatzheizeinrichtung sowie in der Verdampfereinrichtung unter Luftzufuhr verbrannt. Durch die Abwarme der Zusatzheizeinrichtung wird die Brennstoffzelle auf Betriebstemperatur gebracht. Zeitgleich erfolgt das Aufheizen der Verdampfereinrichtung Sobald von der Verdampfereinrich- tung Wasser verdampft wird, wird der entstehende Wasserdampf dem der Brennstoffzelle zugefuhrten Flüssiggas zugemischt und in den Anoden- Reaktionsraum der Brennstoffzelle eingeleitet. Zugleich wird der durch die Zusatzheizeinrichtung erwärmten Brennstoffzelle auf der Kathodenseite Luft zugeführt, um bei einer Lastanforderung an die Brennstoffzelle die elektro- chemische Reaktion mit dem Flussiggas-Wasserdampf-Gemisch in Gang zu setzen

Bei diesem Verfahren müssen die Medienstrome nicht umgeschaltet werden. Vielmehr kann insbesondere der Flussiggasstrom permanent durch die Brenn- stoffzelle gefuhrt werden. Das an der Brennstoffzelle austretende Flüssiggas bzw. Anoden-Offgas wird von der Verdampfereinrichtung und der Zusatzheizeinrichtung verbrannt, so dass kein Flüssiggas das Brennstoffzellensystem verlassen kann.

Bei einem anderen Verfahren zum Starten des HT-PEM- Brennstoffzellensystems wird das Flüssiggas aus dem Flussiggasvorrat direkt zu der Zusatzheizeinrichtung und/oder zu der Verdampfereinrichtung gefuhrt, um einerseits die Brennstoffzelle aufzuheizen und andererseits durch die Verdampfereinrichtung Wasserdampf zu erzeugen. Wenn die Brennstoffzelle eine vorgegebene Temperatur erreicht hat, wird das Flüssiggas aus dem Flussiggasvorrat auch direkt in den Anoden-Reaktionsraum der Brennstoffzelle eingeleitet. Dabei kann Wasserdampf aus der Verdampfereinrichtung beigemischt werden. Bei einer Lastanforderung an die Brennstoffzelle wird die elektrochemische Reaktion in Gang gesetzt.

Im Betrieb der Brennstoffzelle kann je nach Auslegung des Systems entweder weiterhin direkt Flüssiggas zu der Zusatzheizeinrichtung und der Verdampfereinrichtung gefuhrt werden, um die erforderliche Heizenergie bereitzustellen Ebenso ist es möglich, die Direktzufuhr zu unterbrechen und stattdessen das an der Brennstoffzelle austretende Anoden-Offgas zu der Zusatzheizeinrichtung und der Verdampfereinrichtung zu fuhren. Das Anoden-Offgas enthalt in der Regel noch in ausreichender Menge brennbare Materialien (Flüssiggas,

Wasserstoff, Kohlenmonoxid, kurzkettige Kohlenwasserstoffe) und kann daher als Brennstoff genutzt werden.

Ein Verfahren zum Stoppen eines erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystems weist die Schritte auf:

Unterbrechen der Zuführung von Flüssiggas; weiterhin Zuführen von aus einem Anoden-Reaktionsraum der Brennstoffzelle austretendem Anoden-Offgas zu einer Verdampfereinrichtung zum Erzeugen von Wasserdampf; - Zuführen des Wasserdampfs in den Anoden-Reaktionsraum.

Nach dem Unterbrechen der Zufuhr von Flüssiggas wird das noch im System befindliche Gasgemisch (Restwasserstoff, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid bzw. kurzkettigere Kohlenwasserstoffe sowie Wasserdampf) in der Verdampfereinrichtung thermisch verwertet, wodurch weiterhin Wasserdampf erzeugt wird. Der nach wie vor der Brennstoffzelle zugeführte Wasserdampf verdrängt das restliche Gasgemisch aus dem System. Sobald die elektrochemische Reaktion in der Brennstoffzelle und nachfolgend der Brennvorgang in den Brennern der Verdampfereinrichtung und der Zusatzheizeinrichtung zum Erliegen kommt, können die gasführenden Leitungen und die Brennstoffzelle mit Luft oder in einem Inertgas gespült und das System abgekühlt werden.

Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Beispiels unter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 ein erfindungsgemäβes Brennstoffzellensystem in schematischer

Darstellung; und

Figur 2 den schematischen Aufbau einer in dem Brennstoffzellensystem eingesetzten Hochtemperatur-Polymer-Elektrolyt- Membran-Brennstoffzelle.

Figur 1 zeigt schematisch den Aufbau des Brennstoffzellensystems.

Ein als Flüssigkeitsvorrat dienender Flüssigkeitstank 1 , zum Beispiel eine Gasflasche oder ein Speicher, enthält Flüssiggas wie zum Beispiel Propan, Butan oder ein Gemisch davon.

Das Flüssiggas wird dem Flüssiggastank 1 entnommen und durch eine Ent- Schwefelungseinrichtung 2 geleitet. In dieser erfolgt die Abtrennung von Odorierungsmitteln und sonstigen im Flüssiggas enthaltenen Schwefelverbindungen.

Danach wird das entschwefelte Flüssiggas über eine Flüssiggas-Zuleitung I a in eine Brennstoffzelle 3 eingeleitet. Bei der Brennstoffzelle 3 handelt es sich um eine so genannte Hochtemperatur-Polymer-Elektrolyt-Membran- Brennstoffzelle (HT-PEM-BZ) ₁ die in einem Temperaturbereich von Raumtemperatur bis über 300 °C, bevorzugt im Bereich 150 °C bis 250 ⁰ C, arbeitet. Der Aufbau der Brennstoffzelle 3 ist an sich bekannt; er wird dennoch später noch anhand der Figur 2 näher erläutert.

Es ist weiterhin eine Verdampfereinrichtung 4 vorgesehen, die Wasser, das von einem Wassertank 5 zugeführt wird, verdampft. Der von der Verdampfereinrichtung 4 erzeugte Wasserdampf wird nachfolgend über eine Wasserdampf-Zuleitung 4a ebenfalls der Brennstoffzelle 3 zugeleitet und vor dem Eintritt in die Brennstoffzelle 3 an einer Mischstelle 6 mit dem Flüssiggas ver- mischt. Auf diese Weise tritt im Betrieb ein Flüssiggas-Wasserdampf-Gemisch in die Brennstoffzelle 3 ein.

Figur 2 zeigt schematisch den Aufbau der Brennstoffzelle 3.

Zwischen einem Anoden-Reaktionsraum 7 und einem Kathoden- Reaktionsraum 8 ist eine Hochtemperatur-Polymer-Elektrolyt-Membran 9 angeordnet. Als Material für die Membran 9 finden vorrangig Phosphorsäure- dotierte PBI-(Polybenzimidazol)-Polymer-Membranen Verwendung. Geeignet sind jedoch auch andere Kunststoffe, die in diesem Temperaturbereich eine hohe thermische Stabilität aufweisen, protonenleitend sind oder durch entsprechende Zugaben / Dotierungen protonenleitfähig gemacht werden können.

Auf der Membran 9 ist beidseitig eine Katalysatorschicht 10 aufgebracht. Als Katalysatoren können verschieden Arten von Edel- und Nichtedelmetallen die- nen, wie oben bereits beschrieben wurde.

über den Katalysatorschichten 10 sind jeweils in bekannter Weise Gasdiffusionselektroden 1 1 angeordnet.

Die Katalysatorschichten 10 bzw. die Katalysatoren an sich können auch in die Gasdiffusionselektroden 1 1 integriert sein. Dabei ist auch ein unterschiedlicher Aufbau auf der Anodenseite einerseits und auf der Kathodenseite andererseits möglich. Zum Beispiel können auch auf beiden Seiten unterschiedliche Materialien verwendet werden. Der in Figur 2 gezeigte Aufbau dient somit lediglich der Erläuterung eines Beispiels und Ist nicht einschränkend zu verstehen.

Dem Anoden-Reaktlonsraum 7 wird das Flüssiggas-Wasserdampf-Gemisch zugeführt. Demgegenüber wird Reaktionsluft in den Kathoden-Reaktionsraum 8 eingeleitet.

Der den Anoden-Reaktionsraum 7 verlassende Medienstrom wird als Anoden- Offgas-Strom 12 bezeichnet und kann ein Gemisch aus Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Wasserdampf, nicht verwertetem Wasserstoff und nicht umgesetztem Flüssiggas aufweisen. Auf der Kathodenseite tritt ein Gemisch aus Abluft und Reaktionswasser in Form von Wasserdampf aus dem Kathoden-Reaktionsraum 8 aus.

Die Brennstoffzelle 3 kann aus einer Einzelzelle oder einem System aus mehreren Einzelzellen, insbesondere einem Brennstoffzellenstapel, bestehen. Selbstverständlich ist das Flüssiggas-Wasserstoff-Gemisch gegebenenfalls sämtlichen Einzelzellen eines Brennstoffzellenstapels zuzuführen.

Wie Figur 1 zeigt, kann der Anoden-Offgas-Strom 12 aus der Brennstoffzelle 3 auf mehrere Arten weiter genutzt werden.

Zum einen kann der Anoden-Offgas-Strom 12 über eine Rückführungseinheit 13, zum Beispiel eine Pumpe, wieder in den Anodeneinlass der Brennstoffzelle 3 zurückgeleitet werden. Dabei kann frischer Wasserdampf bzw. weiteres Flüssiggas beigemischt werden. Auf diese Weise kann das Flüssiggas mehrfach durch die Brennstoffzelle 3 geleitet werden, um auch noch nicht verwertetes Flüssiggas nach und nach aufzubrauchen.

Ebenso ist es möglich, den Anoden-Offgas-Strom für die Wärmebereitstellung in der Verdampfereinrichtung 4 als Brennstoff zu nutzen. Die brennbaren Bestandteile des Anoden-Offgases reichen im Regelfall aus, genug Wärmeenergie für die Erzeugung des Wasserdampfs bereitzustellen.

Weiterhin ist es möglich, auch eine Zusatzheizeinrichtung 14 mit dem Anoden- Offgas-Strom 12 als Brennstoff zu versorgen. Mit Hilfe der Zusatzheizeinrichtung 14 wird die Brennstoffzelle 3 auf Betriebstemperatur gehalten bzw. zum Starten auf eine bestimmte Temperatur vorgeheizt. Die Zusatzheizeinrichtung 14 kann sowohl als separates Bauteil als auch als integrierter Bestandteil der Brennstoffzelle 3 ausgeführt sein. Die Verbrennungsreaktion kann katalytisch oder auf konventioneller Basis erfolgen.

Die Mischstelle 6 kann räumlich vor der Brennstoffzelle 3 angeordnet sein. Ebenso ist es möglich, die Mischstelle 6 in der Brennstoffzelle 3, jedoch noch stromauf von dem Anoden-Reaktionsraum 7 vorzusehen. Es kommt dabei Ie-

diglich darauf an, dass ein Flusslggas-Wasserdampf-Gemlsch in den Anoden- Reaktionsraum 7 eingeleitet werden kann. Gegebenenfalls kann diesem Gemisch auch noch - wie oben beschrieben - Anoden-Offgas beigemischt werden.

Vervollständigt wird das System durch eine nicht dargestellte Kondensatorvorrichtung, in der das in den Abluft- und Abgasstromen enthaltene Wasser ruckgewonnen und dem Wasservorratsbehalter bzw. Wassertank 5 zugeführt wird. Ebenfalls nicht dargestellt sind Lufter und /oder Pumpen für die Luft-, Gas- und Wasserversorgung sowie gegebenenfalls ein Kuhllufter für die Brennstoffzelle 3 und diverse elektrische Subsysteme wie zum Beispiel Spannungswandler für die Einspeisung des von der Brennstoffzelle 3 erzeugten Stroms in eine Batterie. Ebenfalls ist eine übergeordnete Systemsteuerung mit entsprechender Mess-, Steuer- und Regelungstechnik in den Figuren nicht gezeigt.