Verfahren zum Inertisieren einer Kathode und einer Anode eines

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Inertisieren einer Kathode und einer Anode eines Brennstoffzellenstapels, wobei als Inertgas die Abluft eines weiteren Brennstoffzellenstapels verwendet wird. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Steuergerät zur Ausführung von Schritten des Verfahrens.

Bevorzugter Anwendungsbereich sind Brennstoffzellen-Fahrzeuge, vorzugsweise Brennstoffzellen-Fahrzeuge mit Start-Stopp-Betrieb.

Stand der Technik

Brennstoffzellen sind elektrochemische Energiewandler. Als Reaktionsgase können insbesondere Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) verwendet werden. Diese werden mit Hilfe einer Brennstoffzelle in elektrische Energie, Wasser (H2O) und Wärme gewandelt. Den Kern einer Brennstoffzelle bildet eine Membran- Elektroden-Anordnung (MEA), die eine Membran umfasst, die zur Ausbildung von Elektroden beidseits mit einem katalytischen Material beschichtet ist. Im Betrieb der Brennstoffzelle werden der einen Elektrode, der Anode, Wasserstoff und der anderen Elektrode, der Kathode, Sauerstoff zugeführt.

Zur Steigerung der elektrischen Leistung werden in der Praxis eine Vielzahl von Brennstoffzellen zu einem Brennstoffzellenstapel bzw. Stack verbunden. Darüber hinaus können mehrere Brennstoffzellenstapel bzw. Brennstoffzellensysteme zu einem Multi-Stack-System zusammengeschaltet werden.

Im Betrieb eines Brennstoffzellensystems stellen Start- und/oder Stoppphasen eine hohe Belastung dar, die zur Degradation der Brennstoffzellen führen kann. Beim Start ist die Hauptursache dafür eine Wasserstoff-Luft- Front in der Anode. Beim Stopp bzw. Abstellen ist es eine anstehende hohe Spannung, die dadurch bedingt ist, dass die Anode mit Wasserstoff und die Kathode mit Sauerstoff versorgt werden, ohne dass eine elektrische Last aus dem Stack gezogen wird. Dies kann insbesondere in langen Abstellphasen vorkommen.

Um in einer Start- und/oder Stoppphase der Degradation der Brennstoffzellen entgegenzuwirken, kann vor dem Herunterfahren des Systems der in der Kathode vorhandene Sauerstoff verbraucht werden, indem elektrischer Strom ohne zusätzliche Luftzufuhr gezogen wird. Die Anode wird währenddessen weiterhin mit Wasserstoff versorgt, so dass die Zellspannungen unkritisch sind. Diffundiert jedoch Luft in die Kathode, erhöhen sich die Zellspannungen und verbleiben dort für mehrere Stunden, wodurch schädigende elektrochemische Reaktionen hervorgerufen werden. In der Regel sind daher sowohl einlass- als auch auslassseitig Absperrventile vorgesehen, die im Abstellfall verhindern sollen, dass Luft in die Kathode gelangt. Da diese jedoch nicht vollständig dicht sind, insbesondere über Lebensdauer, ist ihre Wirksamkeit begrenzt. Ferner geht mit den Absperrventilen ein nicht unwesentlicher Druckverlust einher.

Aus stationären Anwendungen ist bekannt, die Anode und ggf. die Kathode vor dem Starten und/oder Herunterfahren mit Stickstoff zu inertisieren, um einer unerwünschten Degradation entgegenzuwirken. Der Stickstoff wird hierzu in einer Flasche vorgehalten. In mobilen Anwendungen ist dies jedoch aus Platzgründen nicht möglich. Ferner muss eine Stickstoffflasche wieder befüllt und gewartet werden, was sich negativ auf die Kosten auswirkt.

In früheren Anmeldungen derselben Anmelderin wurde bereits vorgeschlagen, die Abluft eines ersten Brennstoffzellenstapels zum Inertisieren der Kathode und der Anode eines weiteren Brennstoffzellenstapels einzusetzen. Zur Erzeugung möglichst sauerstoffarmer Abluft wird der erste Brennstoffzellenstapel im Magerbetrieb betrieben und/oder die Abluft rezirkuliert. Die früheren Vorschläge haben gemein, dass die zum Inertisieren benötigte Abluft erst der Kathode und dann der Anode zugeführt wird. Somit gelangt in der Kathode vorhandene Luft, die beim Befüllen der Kathode mit Abluft verdrängt wird, in die Anode. Sofern in der Anode Restmengen an Wasserstoff vorhanden sind, reagiert dieser mit dem in der Luft enthaltenen Sauerstoff ab. Dies kann zur Folge haben, dass Hot Spots entstehen oder - je nach Temperatur - es zu einer lokalen Kondensation und ggf. Vereisung kommt. Dies wiederum kann zu einer lokalen Abmagerung und damit Degradation der Anode führen. Die vorliegende Erfindung ist mit der Aufgabe befasst, die vorstehend beschriebenen Nachteile beim Inertisieren der Kathode und der Anode eines Brennstoffzellenstapels mit der Abluft eines weiteren Brennstoffzellenstapels zu vermeiden. Auf diese Weise soll insbesondere der Degradation der Anode eines zu inertisierenden Brennstoffzellenstapels entgegengewirkt werden.

Zur Lösung der Aufgabe wird das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Des Weiteren wird ein Steuergerät zur Ausführung von Schritten des Verfahrens angegeben.

Offenbarung der Erfindung

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Inertisieren einer Kathode und einer Anode eines Brennstoffzellenstapels mit der Abluft eines weiteren Brennstoffzellenstapels, wobei die Abluft der Kathode über einen Abluftpfad und der Anode über eine die Kathode mit der Anode verbindende Verbindungsleitung mit integriertem Absperrventil zugeführt wird und wobei das Befüllen der Kathode mit Abluft bei geschlossenem Absperrventil durchgeführt wird.

Bei geschlossenem Absperrventil kann die beim Befüllen mit Abluft aus der Kathode verdrängte Luft nicht in die Anode gelangen, da die Verbindung der Anode mit der Kathode über die Verbindungsleitung gesperrt ist. Das Absperrventil wird vorzugsweise erst geöffnet, wenn die Kathode vollständig mit Abluft gefüllt bzw. die in der Kathode vorhandene Luft vollständig verdrängt worden ist. Wird dann das Absperrventil geöffnet, gelangt Abluft und keine Luft in die Anode. Der - insbesondere im Vergleich zum Sauerstoffgehalt der Luft - sehr geringe Sauerstoffgehalt der Abluft verhindert, dass es in der Anode zu einer Abreaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff kommt. Die eingangs genannten Nachteile werden somit vermieden oder zumindest deutlich gemindert.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass über den Abluftpfad einerseits die Kathode mit Abluft befüllt wird, andererseits die in der Kathode vorhandene Luft abgeführt wird, wobei die Strömungsrichtung im Abluftpfad über den Druck im Abluftpfad geregelt wird. Das Befüllen der Kathode mit Abluft sowie das Abführen der in der Kathode vorhandene Luft erfolgt demnach über ein und denselben Pfad. Das heißt, dass kein zusätzlicher Pfad geschaffen werden muss, um die in der Kathode vorhandene Luft abzuführen. Demzufolge können Bauraum und Kosten eingespart werden.

Der Druck im Abluftpfad wird vorzugsweise mit Hilfe eines in den Abluftpfad integrierten Druckreglers geregelt, wobei der Druck zum Befüllen der Kathode mit Abluft angehoben und zum Abführen der in der Kathode vorhandenen Luft abgesenkt wird. Da in den Abluftpfad eines Brennstoffzellenstapels üblicherweise bereits ein Druckregler integriert ist, kann dieser verwendet werden, so dass kein zusätzlicher Druckregler vorgesehen werden muss.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass zur Regelung des Drucks im Abluftpfad die Kathode vom Abluftpfad getrennt wird, indem ein in den Abluftpfad integriertes Absperrventil geschlossen wird. Bei geschlossenem Absperrventil kann der Druck im Abluftpfad unabhängig vom Druck in der Kathode angehoben oder abgesenkt werden. Insbesondere kann eine Druckdifferenz eingestellt werden, die - je nachdem, ob sie positiv oder negativ ist - die Strömungsrichtung im Abluftpfad vorgibt.

Über den Druckregler kann bei geschlossenem Absperrventil ein Druck im Abluftpfad eingestellt werden, der über dem Druck in der Kathode liegt, beispielsweise kann ein Druck von 1,5 bar im Abluftpfad eingestellt werden. Mit Öffnen des Absperrventils strömt dann Abluft aus dem Abluftpfad in die Kathode, um einen Druckausgleich herzustellen. Anschließend wird das Absperrventil geschlossen und der Druck im Abluftpfad mit Hilfe des Druckreglers wieder abgesenkt, so dass der Druck im Abluftpfad unter dem Druck in der Kathode liegt. Beispielsweise kann der Druck im Abluftpfad von 1,5 bar auf 1,2 bar abgesenkt werden. Durch erneutes Öffnen des Absperrventils strömt die in der Kathode vorhandene und mit Abluft vermischte Luft aus der Kathode in den Abluftpfad. Durch mehrfaches Wiederholen dieses Prozesses kann dann die in der Kathode ursprünglich vorhandene Luft durch annähernd sauerstofffreie Abluft ersetzt werden. Als weiterbildende Maßnahme wird daher vorgeschlagen, dass das in den Abluftpfad integrierte Absperrventil mehrfach abwechselnd geöffnet und wieder geschlossen wird.

Abhängig von der konkreten Ausgestaltung des in den Abluftpfad integrierten

Absperrventils kann der Druck im Abluftpfad auch dadurch variiert werden, dass der Öffnungsquerschnitt eines in den Abluftpad integrierten Absperrventils variiert wird. Dies setzt allerdings ein Absperrventil mit variablem Öffnungsquerschnitt voraus. Ist ein solches vorhanden bzw. vorgesehen, kann das Absteuerventil zur Variation des Drucks im Abluftpfad abwechselnd weiter auf und weiter zu gemacht werden.

Wie bereits erwähnt, wird vorzugsweise das in die Verbindungsleitung integrierte Absperrventil erst geöffnet, wenn die Kathode vollständig mit Abluft gefüllt ist. Dadurch ist sichergestellt, dass die in die Anode gelangende Sauerstoffmenge minimal ist.

Um zu überprüfen, ob die Kathode vollständig mit Abluft gefüllt ist, kann der Sauerstoffgehalt des in der Kathode vorhandenen Gases gemessen und/oder modellbasiert ermittelt werden. Zur Messung des Sauerstoffgehalts kann beispielsweise eine Lambda-Sonde oder ein sonstiger Sensor zur Messung der Sauerstoffkonzentration verwendet werden.

Ferner bevorzugt wird vor dem Inertisieren der Kathode und der Anode mit Abluft ein in einen Zuluftpfad des Brennstoffzellenstapels integriertes Absperrventil geschlossen und während des Inertisierens geschlossen gehalten. Durch Schließen des in den Zuluftpfad integrierten Absperrventils ist sichergestellt, dass keine Frischluft und damit kein weiterer Sauerstoff in die Kathode gelangt.

Zudem ist sichergestellt, dass die aus der Kathode verdrängte Luft über den Abluftpfad abgeführt wird.

Das vorgeschlagene Verfahren zum Inertisieren der Kathode und der Anode wird vorzugsweise beim Starten und/oder Herunterfahren des Brennstoffzellenstapels durchgeführt, da in diesen Fällen die Belastung der Brennstoffzellen und damit die Gefahr einer vorzeitigen Degradation besonders hoch ist.

Darüber hinaus wird ein Steuergerät vorgeschlagen, das dazu eingerichtet ist, Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen. Insbesondere kann im Steuergerät eine Regelstrategie hinterlegt sein, nach deren Maßgabe die verschiedenen Absperrventile und/oder der Druckregler angesteuert werden.

Die Erfindung und ihre Vorteile werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung eines Brennstoffzellensystems, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist,

Figur 2 den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform und

Figur 3 den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Das erfindungsgemäße Verfahren wird beispielhaft nachfolgend anhand des in der Figur 1 dargestellten Brennstoffzellensystems 1 erläutert. Diese ist als Multi- Stack-System mit zwei Brennstoffzellenstapeln 100, 200 ausgeführt. Jeder Brennstoffzellenstapel 100, 200 weist eine Kathode 110, 210 sowie eine Anode 120, 220 auf.

Im Normalbetrieb werden die Kathoden 110, 210 jeweils über einen Zuluftpfad 111, 211 mit Luft versorgt. Aus den Kathoden 110, 210 austretende Abluft wird jeweils über einen Abluftpfad 112, 212 abgeführt. Die Zuluftpfade 111, 211 und die Abluftpfade 112, 212 sind für den Anschluss an ein gemeinsames Luftsystem 10 abschnittsweise zusammengeführt. Das gemeinsame Luftsystem 10 weist auf der Zuluftseite einen Luftfilter 13, einen Luftverdichter 14, einen Kühler 15 sowie einen Befeuchter 16 auf, so dass diese Komponenten nur einmal vorgesehen werden müssen. Gleiches gilt in Bezug auf eine Turbine 19 sowie einen Druckregler 20, die auf der Abluftseite des gemeinsamen Luftsystems 10 angeordnet sind. Auf diese Weise können der Bauraumbedarf und die Kosten des Brennstoffzellensystems 1 gesenkt werden. Die Zuluftseite und die Abluftseite des gemeinsamen Luftsystems 10 sind über einen Bypasspfad 17 mit integrierten Bypassventil 18 verbindbar.

Alternativ zur dargestellten Ausführungsform mit einem gemeinsamen Luftsystem 10 für beide Brennstoffzellenstapel 100, 200 kann aber auch jeder Brennstoffzellenstapel 100, 200 über ein eigenes Luftsystem mit Luft versorgt werden. Entsprechend steigt in diesem Fall die Anzahl der zur Luftversorgung benötigten Komponenten, so dass ferner der Bauraumbedarf und die Kosten steigen.

Das in der Figur 1 dargestellte Luftsystem 10 weist einen Gasströmungspfad 11 mit integriertem Abluftrückführungsventil 12 auf, das eine Verbindung der in diesem Bereich zusammengeführten Abluftpfade 112, 212 mit den zusammengeführten Zuluftpfaden 111, 211 ermöglicht. Somit kann die aus den Brennstoffzellenstapeln 100, 200 austretende Abluft rezirkuliert werden, um den Sauerstoffgehalt weiter zu reduzieren, bevor sie einer Kathode 110, 210 zum Inertisieren zugeführt wird.

Die Anoden 120, 220 der Brennstoffzellenstapel 100, 200 des dargestellten Brennstoffzellensystems 1 werden jeweils über einen Anodenkreis 121, 221 mit Wasserstoff versorgt. Frischer Wasserstoff wird einem Tank (nicht dargestellt) entnommen und über einen Druckregler 125, 225 und eine Strahlpumpe 126, 226 in den jeweiligen Anodenkreis 121, 221 eingeleitet. Mit Hilfe der Strahlpumpe 126, 226 sowie mit Hilfe eines in den jeweiligen Anodenkreis 121, 221 integrierten Gebläses 122, 222 wird aus den Brennstoffzellen austretendes Anodengas rezirkuliert, da dieses noch nicht verbrauchten Wasserstoff enthält. Da sich das rezirkulierte Anodengas über die Zeit mit Stickstoff anreichert, das von der Kathodenseite auf die Anodenseite diffundiert, ist jeweils ein Purgeventil 123, 223 zum Spülen des jeweiligen Anodenkreises 121, 221 vorgesehen. Im rezirkulierten Anodengas enthaltenes Flüssigwasser kann jeweils mit Hilfe eines Wasserabscheiders 127, 227 separiert und einem Behälter 128, 228 zugeführt werden. Zum Entleeren des Behälters 128, 228 ist jeweils ein Drainventil 124, 224 vorgesehen, das hierzu geöffnet wird.

Die Brennstoffzellenstapel 100, 200 des dargestellten Brennstoffzellensystems 1 sind ferner jeweils an einen Kühlkreis 129, 229 angeschlossen, über den die im Betrieb anfallende Wärme abgeführt wird.

Da die Abluftpfade 112, 212 der beiden Brennstoffzellenstapel 100, 200 verbindbar sind, kann im Start- und/oder Abstellfall die Abluft des einen Brennstoffzellenstapels 100, 200 zum Inertisieren des jeweils anderen Brennstoffzellenstapels 200, 100 genutzt werden. In den Abluftpfaden 112, 212 sind hierzu Ventile in Form von Absperrventilen 113, 213 angeordnet. Im Start- und/oder Abstellfall kann durch Öffnen der Absperrventile 113, 213 beispielsweise die Abluft des ersten Brennstoffzellenstapels 100 der Kathode 210 des zweiten Brennstoffzellenstapels 200 zugeführt werden, so dass die Kathode 210 in umgekehrter Strömungsrichtung von der Abluft durchströmt wird. Abhängig von der Zusammensetzung der Abluft, insbesondere vom jeweiligen Luftverhältnis, wird dabei die Kathode 210 inertisiert. Idealerweise ist die Abluft sauerstofffrei oder zumindest sauerstoffarm. Der die zum Inertisieren benötigte Abluft erzeugende Brennstoffzellenstapel 100 kann hierzu unterstöchiometrisch betrieben werden. Dies kann jedoch zu inhomogenen Zellspannungen und damit zu einer Verringerung der Lebensdauer des Brennstoffzellenstapels 100 führen. Um dies zu vermeiden, kann bei dem dargestellten Brennstoffzellensystem 1 zur Reduzierung des Sauerstoffgehalts der Abluft bzw. zur Erzeugung von Inertgas das im Gasströmungspfad 11 angeordnete Abluftrückführungsventil 12 geöffnet werden, so dass dem Brennstoffzellenstapel 100 Abluft statt Luft zugeführt wird. Ein unterstöchiometrischer Betrieb des Brennstoffzellenstapels 100 ist damit entbehrlich.

Die mit Hilfe des ersten Brennstoffzellenstapels 100 erzeugte inerte Abluft kann dann über eine vom Zuluftpfad 211 abzweigende Verbindungsleitung 214 mit integriertem Absperrventil 215 der Anode 220 des zweiten Brennstoffzellenstapels 200 zum Inertisieren zugeführt werden. Vor dem Inertisieren wird jedoch ein im Zuluftpfad 211 angeordnetes weiteres Absperrventil 216 geschlossen bzw. geschlossen gehalten, so dass über den Zuluftpfad 211 keine Luft mehr in die Kathode 210 gelangt. In der Kathode 210 ist jedoch noch Luft vorhanden, die bei geöffnetem Absperrventil 215 in der Verbindungsleitung 214 in die Anode 220 gelangt. Da der in der Luft enthaltene Sauerstoff mit dem in der Anode 220 vorhanden Wasserstoff abreagieren und dort zu Hot Spots oder einer lokalen Kondensation und Vereisung führen kann, bleibt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Absperrventil 215 zunächst noch geschlossen. Das Absperrventil 215 wird erst geöffnet, wenn die Kathode 210 mit sauerstofffreier oder zumindest sauerstoffarmer Abluft gefüllt ist, so dass idealerweise in die Anode 220 lediglich sauerstofffreie bzw. sauerstoffarme Abluft gelangt.

Anhand der Figur 2 wird nachfolgend beispielhaft ein möglicher Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Die Bezugszeichen beziehen sich dabei auf die jeweiligen Komponenten des in der Figur 1 dargestellten Brennstoffzellensystems 1. Das Verfahren kann aber auch mit einem anderen Brennstoffzellensystem ausgeführt werden, sofern dieses mindestens einen Brennstoffzellenstapel 100, 200 mit einer Kathode 110, 210 aufweist, die über eine Verbindungsleitung 114, 214 mit integriertem Absperrventil 115, 215 mit einer Anode 120, 220 verbunden ist, so dass der Kathode 110, 210 zugeführtes Inertgas über die Verbindungsleitung 114, 214 auch der Anode 120, 220 zuführbar ist.

Gemäß der Figur 2 wird in Schritt S1 die Befüllung der Kathode 210 des zweiten Brennstoffzellenstapels 200 mit Inertgas gestartet. Zur Erzeugung des Inertgases wird in Schritt S2 der erste Brennstoffzellenstapel 100 im Magerbetrieb betrieben, so dass < 1 ist. Alternativ oder ergänzend kann die Abluft rezirkuliert werden, indem das im Gasströmungspfad 11 angeordnete Abluftrückführungsventil 12 geöffnet wird.

Beim Befüllen der Kathode 210 mit Inertgas sind das im Zuluftpfad 211 angeordnete Absperrventil 216 sowie das in der Verbindungsleitung 114 angeordnete Absperrventil 215 geschlossen. Das heißt zum Einen, dass über den Zuluftpfad 211 keine Luft mehr in die Kathode 210 gelangt. Zum Anderen, dass keine in der Kathode 210 vorhandene Luft in die Anode 220 gelangt. Das in der Abluftleitung 212 angeordnete Absperrventil 213 ist dagegen geöffnet, um der Kathode 210 Abluft als Inertgas zuzuführen.

Ist das Absperrventil 213 regelbar, kann in Schritt S3 durch eine entsprechende Regelung der Öffnungsquerschnitt des Absperrventils 213 variiert werden, so dass dieses weiter auf oder weiter zu macht. In Schritt S4 kann dann mit Hilfe des in den Abluftpfad 212 integrierten Druckreglers 20 - in Abstimmung mit der Regelung des Absperrventils 213 - der Druck im Abluftpfad 212 variiert, das heißt abwechselnd temporär angehoben und abgesenkt werden. Die Druckanhebung dient der Befüllung der Kathode 210 mit Abluft. Die Druckabsenkung ermöglicht den Austritt von Luft aus der Kathode 210, so dass durch mehrfaches aufeinanderfolgendes Druckanheben und Druckabsenken, die Kathode 210 vollständig mit Abluft bzw. Inertgas befüllt werden kann.

Ob dieses Ziel erreicht ist, wird in Schritt S5 geprüft, beispielsweise durch Messung des Sauerstoffgehalts des in der Kathode 210 vorhandenen Gases. Ergibt die Prüfung, dass die Kathode 210 noch zu viel Sauerstoff und damit Luft enthält wird die Befüllung der Kathode 210 mit Abluft bzw. Inertgas fortgesetzt, indem die Schritte S3 bis S5 wiederholt werden. Ergibt die Prüfung, dass die Kathode 210 mit Abluft gefüllt ist („+“), kann in Schritt S6 das in der Verbindungsleitung 214 angeordnete Absperrventil 215 geöffnet werden, so dass die Abluft über die Verbindungsleitung 214 auch in die Anode 220 gelangt. Sowohl die Kathode 210 als auch die Anode 220 können auf diese Weise inertisiert werden.

Anhand der Figur 3 wird ein weiterer möglicher Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Die Schritte S10 und Sil entsprechen den Schritten S1 und S2 des in der Figur 2 dargestellten Ablaufs. Die Schritte S15 und S16 entsprechen den Schritten S5 und S6, so dass sich das Verfahren der Figur 3 lediglich in den Schritten S12 bis S14 von dem Verfahren der Figur 2 unterscheidet.

Nachdem in Schritt S10 die Befüllung der Kathode 210 mit Inertgas gestartet wurde und in Schritt Sil das Inertgas mit Hilfe des ersten Brennstoffzellenstapels 100 erzeugt wurde, wird in Schritt 12, das heißt nach einer gewissen Befüllzeit, das im Abluftpfad 212 angeordnete Absperrventil 213 geschlossen. Anschließend wird in Schritt S13 mit Hilfe des Druckreglers 20 der Druck im Abluftpfad 212 reduziert. In Schritt S14 wird dann das Absperrventil 213 wieder geöffnet, so dass in der Kathode 210 vorhandenes Gas, und zwar überwiegend Luft, in den Abluftpfad 212 strömt. Ergibt die Prüfung in Schritt S15, dass die Kathode 210 noch Luft bzw. zu viel Sauerstoff enthält werden die Schritte S12 bis S15 wiederholt. Zuvor wird in einem Schritt S17 mit Hilfe des Druckreglers 20 der Druck im Abluftpfad 212 wieder erhöht, um die Kathode 210 bei geöffnetem Absperrventil 213 weiter mit Abluft bzw. Inertgas zu befüllen. Ergibt die erneute Prüfung in Schritt S15, dass die Kathode 210 mit Abluft bzw. Inertgas gefüllt ist („+“), kann in Schritt S16 das in der Verbindungsleitung 214 angeordnete Absperrventil 215 geöffnet werden, so dass Abluft aus der Kathode 210 in die Anode 220 gelangt, um diese ebenfalls zu inertisieren.

Das anhand der Figur 3 beschriebene Verfahren eignet sich damit insbesondere für Brennstoffzellensysteme 1, deren Absperrventil 213 im Abluftpfad 212 nicht regelbar ist, sondern nur geöffnet oder geschlossen werden kann. Analog der Inertisierung der Kathode 210 und der Anode 220 des zweiten Brennstoffzellenstapels 200 kann auch die Inertisierung der Kathode 110 und der Anode 120 des ersten Brennstoffzellenstapels 100 vorgenommen werden, da beide Brennstoffzellenstapel 100, 200 gleich aufgebaut sind. Als Inertgas dient dann die Abluft des zweiten Brennstoffzellenstapels 200. Gleiche Komponenten sind in der Figur 1 mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nur durch eine vorangestellte „1“ oder eine vorangestellte „2“ dem ersten oder dem zweiten Brennstoffzellenstapel 100, 200 zugeordnet.