Verfahren zum Betreiben eines

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

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 zusammengeschaltet werden.

Der der Brennstoffzelle zugeführte Wasserstoff muss sehr rein sein, um eine Schädigung der Brennstoffzelle oder von Komponenten oder Oberflächen im Brennstoffzellensystem zu vermeiden. Je nach Herstellungsart des Wasserstoffes können Restebestandtele anderer Gase, wie z.B. CO oder ähnlichem, enthalten sein, die zur Vergiftung des Anodenkatalysators führen. Viele Vergiftungen können durch die Zufuhr vom Sauerstoff in die Anode des Brennstoffzellenstacks und einer damit einhergehenden Oxidation der vergifteten Stellen rückgängig gemacht werden („recovery“).

Im Normalbetrieb eines Brennstoffzellensystems wird der Anode eines Brennstoffzellenstapels kein Sauerstoff zugeführt. Beim Herunterfahren bzw. Abstellen des Brennstoffzellenstapels wird auch angestrebt, dass kein Sauerstoff in den Anodenkreis oder die Anode eindringt, um eine Degradation der Brennstoffzellen zu verhindern.

Die vorliegende Erfindung ist mit der Aufgabe befasst, die Oxidation der vergifteten Stellen herbeizuführen, wenn eine Vergiftung des Anodenkatalysators festgestellt oder vermutet wird. Auf diese Weise soll die Lebensdauer des Brennstoffzellenstacks und der Anodenkomponenten erhöht werden.

Zur Lösung der Aufgabe wird das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Offenbarung der Erfindung

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems mit mindestens einem Brennstoffzellenstapel, der eine Kathode und eine Anode aufweist. Im Normalbetrieb des Brennstoffzellensystems wird der Kathode über einen Zuluftpfad Luft zugeführt und aus dem Brennstoffzellenstapel austretende Abluft wird über einen Abluftpfad abgeführt. Die Anode wird über einen Anodenkreis mit Wasserstoff versorgt. Erfindungsgemäß wird, wenn eine Vergiftung eines Anodenkatalysators des Brennstoffzellenstapels identifiziert wird, eine Erholungsfunktion zur Regeneration des Anodenkatalysators eingeleitet. Hierbei wird Abluft aus dem Abluftpfad oder einem Abluftpfad eines weiteren Brennstoffzellenstapels abgezweigt und in den Anodenkreis der Anode eingeleitet.

Da das Abgas eines Brennstoffzellenstapels in der Regel eine sehr geringe Sauerstoffkonzentration aufweist, kann es in den Anodenkreis eingeleitet und zur Regeneration des Anodenkatalysators genutzt werden. Einer Vergiftung des Anodenkatalysators kann somit in einfacher Weise entgegengewirkt werden. Umfasst das Brennstoffzellensystem lediglich einen Brennstoffzellenstapel, steht nur ein Abluftpfad zur Verfügung, aus dem die zur Regeneration des Anodenkatalysators benötigte Abluft abgezweigt werden kann. Sofern das Brennstoffzellensystem mehrere Brennstoffzellenstapel umfasst, kann auch die Abluft eines anderen Brennstoffzellenstapels zur Regeneration des Anodenkatalysators genutzt werden.

Die Regeneration des Anodenkatalysators erhöht die Lebensdauer des Brennstoffstoffzellenstapels, insbesondere der aus katalytischem Material ausgebildeten elektrochemischen Schichten. Denn unter anderem wird die Migration von Metallionen in die Membran reduziert.

Eine Vergiftung des Anodenkatalysators kann auf vorteilhafte Weise identifiziert werden, wenn eine Reduzierung zwischen und der für einen gewissen Strom erwarteten Spannung am Brennstoffzellenstack und der tatsächlich gemessenen Spannung am Brennstoffzellenstack festgestellt wird. Dafür wird der SoH (State of Health) der Zellen ständig ermittelt, und gegen Referenzwerte abgeglichen.

Eine Vergiftung des Anodenkatalysators kann auf einfache Weise identifiziert wird, wenn ein Gassensor im Anodenkreis angeordnet ist und dieser eine Überschreitung einer kritischen Menge eines störenden Gases (Giftmenge), beispielsweise CO, misst. Die Die Vergiftung wird nach der Überschreitung einer kritischen Schwelle der kumulierten Giftmengen identifiziert.

Des Weiteren kann eine Vergiftung des Anodenkatalysators identifiziert werden, wenn eine kritische Menge der über einen gewissen Zeitraum aufsummierten störenden Gasen, welche beim Tanken aufgenommen und aufgrund der Qualität des Wasserstoffes registriert wurden, überschritten wird. Da bei jeder Betankung eine Kommunikationsschnittstelle zwischen Tankstelle und Fahrzeug aufgebaut wird, können diese Daten über die Qualität des Wasserstoffes ans Fahrzeug übertragen und dort geloggt werden. Eine Vergiftung des Anodenkatalysators wird nach der Überschreitung einer kritischen Schwelle der kumulierten Giftmengen identifiziert. Eine Rückmeldung der Vergiftung anderer, ebenfalls in dieser Tankstelle betankten Fahrzeuge kann ebenfalls herangezogen werden (Schwarmintelligenz). Die Cloud-Funktion kann auch Warnungen vor der Tankstelle bzw. Wasserstoff-Qualität an den Fahrer vor der Betankung abgeben. Wird die benötigte Abluft aus dem Abluftpfad desselben Brennstoffzellenstapel abgezweigt, wird sie bevorzugt über ein in den Anodenkreis integriertes Purgeventil und/oder Drainventil eingeleitet, das über eine Verbindungsleitung mit dem Abluftpfad desselben Brennstoffzellenstapels verbunden ist. Da regelmäßig ein Purgeventil und/oder Drainventil vorhanden ist bzw. sind, die zudem regelmäßig über eine Verbindungsleitung mit dem Abluftpfad verbunden sind, können zur Durchführung des Verfahrens bereits vorhandene Komponenten genutzt werden. Das Verfahren ist in diesem Fall völlig systemneutral, da keine zusätzlichen Komponenten erforderlich sind. Da die Verbindungsleitung üblicherweise der Einleitung einer über das Purgeventil und/oder Drainventil ausgeleiteten Spülmenge in den Abluftpfad dient, um diese zu verdünnen, muss lediglich die Strömungsrichtung in der Verbindungsleitung temporär umgekehrt werden.

Zur Umkehrung der Strömungsrichtung wird vorgeschlagen, dass die Versorgung der Druck im Abluftpfad gegenüber dem Druck im Anodenkreis temporär angehoben wird, beispielsweise um 20 mbar. Aufgrund der Druckdifferenz strömt dann bei geöffnetem Purge- und/oder Drainventil Abluft aus dem Abluftpfad in den Anodenkreis.

Sofern die benötigte Abluft aus dem Abluftpfad eines weiteren Brennstoffzellenstapels abgezweigt wird, wird sie bevorzugt über eine separate Verbindungsleitung mit integriertem Absperrventil in den Anodenkreis des ersten Brennstoffzellenstapels eingeleitet. Das heißt, dass mindestens eine zusätzliche Verbindungsleitung und ein zusätzliches Ventil vorgesehen sind, um den Anodenkreis eines ersten Brennstoffzellenstapels mit dem Abluftpfad eines weiteren Brennstoffzellenstapels zu verbinden. Die separate Verbindungsleitung besitzt den Vorteil, dass es keiner kurzzeitigen Anhebung des Drucks im Abluftpfad gegenüber dem Druck im Anodenkreis desselben Brennstoffzellenstapels bedarf. Da sich mit der Druckanhebung auch die Druckdifferenzen in den Zellmembranen ändern können, so dass es langfristig zu einer Ermüdung des Membranmaterials sowie dessen Versagen kommen kann, erweist sich die Nutzung der Abluft eines fremden Brennstoffzellenstapels gegenüber der Nutzung der eigenen Abluft als Verbesserung. Umfasst das Brennstoffzellensystem mehrere Brennstoffzellenstapel, kann jeder Anodenkreis eines Brennstoffzellenstapels über eine separate Verbindungsleitung mit integriertem Absperrventil mit dem Abluftpfad eines anderen Brennstoffzellenstapels verbunden sein. Auf diese Weise können die Anodenoberflächen aller Brennstoffzellenstapel von Zeit zu Zeit mit der Abluft des jeweils anderen Brennstoffzellenstapels passiviert bzw. repassiviert werden. Die Anzahl der zusätzlichen Verbindungsleitungen und Ventile entspricht dann bevorzugt der Anzahl der Brennstoffzellenstapel.

Ferner wird vorgeschlagen, dass bei einem Brennstoffzellensystem mit mehreren Brennstoffzellenstapeln das Gesamtdruckniveau des Weiteren Brennstoffzellenstapels gegenüber dem des ersten Brennstoffzellenstapels temporär angehoben wird. Im Unterschied zur zuvor beschriebenen Anhebung des Drucks im Abluftpfad gegenüber dem Druck im Anodenkreis desselben Brennstoffzellenstapels bleiben die Drücke auf der Kathodenseite und der Anodenseite stets miteinander gekoppelt, so dass es nicht zu schädigenden Druckdifferenzen in den Zellmembranen kommen kann. Durch temporäres Anheben des Gesamtdruckniveaus des Weiteren Brennstoffzellenstapels wird sichergestellt, dass mit Öffnen des in der Verbindungsleitung integrierten Absperrventils Abluft aus dessen Abluftpfad in den Anodenkreis des verbundenen Brennstoffzellenstapels strömt.

Des Weiteren bevorzugt wird zur Regeneration des Anodenkatalysators die Sauerstoffkonzentration der Abluft im Abluftpfad temporär herabgesetzt. Dies gilt jeweils für den Abluftpfad, aus dem die zur Regeneration benötigte Abluft abgezweigt wird, und zwar unabhängig davon, ob es sich dabei um den Abluftpfad desselben oder eines weiteren Brennstoffzellenstapels handelt. Durch Herabsetzen der Sauerstoffkonzentration kann die Effektivität des Verfahrens weiter gesteigert werden.

Das Herabsetzen der Sauerstoffkonzentration kann auf verschiedene Arten bewirkt werden, beispielsweise durch Reduzieren der Luftüberstöchiometrie, durch Erhöhen des Stroms ohne Anpassung der Luftversorgung und/oder durch Erhöhen der Abluftrückführungsrate.

Als weiterbildende Maßnahme wird vorgeschlagen, dass während des Einleitens der Abluft in den Anodenkreis ein in den Anodenkreis integriertes Gebläse betrieben wird. Mit Hilfe des Gebläses kann die Zirkulation der in den Anodenkreis eingeleiteten Abluft intensiviert werden, so dass sie sich besser im ganzen Anodenkreis verteilt. Bei dem Gebläse kann es sich insbesondere um ein Rezirkulationsgebläse handeln, mit dessen Hilfe im Normalbetrieb des Systems aus dem Brennstoffzellenstapels austretendes Anodengas im Anodenkreis rezirkuliert wird.

Darüber hinaus wird zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe ein Brennstoffzellensystem mit mehreren Brennstoffzellenstapeln vorgeschlagen. Die Brennstoffzellenstapel des Brennstoffzellensystems weisen jeweils eine Kathode und eine Anode auf, wobei die Kathoden jeweils einlassseitig mit einem Zuluftpfad und auslassseitig mit einem Abluftpfad verbunden sind. Die Anoden sind jeweils an einen Anodenkreis angeschlossen. Erfindungsgemäß ist der Abluftpfad zumindest eines Brennstoffzellenstapels über eine separate Verbindungsleitung mit integriertem Absperrventil mit dem Anodenkreis eines anderen Brennstoffzellenstapels verbindbar.

Das vorgeschlagene Brennstoffzellensystem ist somit zur Durchführung des Verfahrens geeignet bzw. nach dem Verfahren betreibbar, so dass die gleichen Vorteile erzielbar sind. Insbesondere können die Anodenoberflächen zumindest eines Brennstoffzellenstapels mit Hilfe der Abluft eines weiteren Brennstoffzellenstapels passiviert bzw. repassiviert werden. Im Ergebnis wird auf diese Weise die Lebensdauer des Brennstoffzellenstapels gesteigert.

Idealerweise weist jeder Brennstoffzellenstapel des Brennstoffzellensystems einen Anodenkreis auf, der über eine separate Verbindungsleitung mit integriertem Absperrventil mit einem Abluftpfad eines weiteren Brennstoffzellenstapels verbunden ist, um mit Hilfe der Abluft des weiteren Brennstoffzellenstapels eine Passivierung bzw. Repassivierung der Anodenoberflächen durchführen zu können. Entsprechend kann die Lebensdauer aller Brennstoffzellenstapel gesteigert werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Brennstoffzellensystems, Figur 2 den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens, nach dem das Brennstoffzellensystem der Figur 1 betrieben werden kann,

Figur 3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen weiteren Brennstoffzellensystem und

Figur 4 den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens, nach dem das Brennstoffzellensystem der Figur 3 betrieben werden kann.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 zeigt ein erstes Brennstoffzellensystem 1, das zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet bzw. nach einem solchen Verfahren betreibbar ist. Das Brennstoffzellensystem 1 der Figur 1 umfasst einen Brennstoffzellenstapel 100 mit einer Kathode 110 und einer Anode 120. Die Kathode 110 wird über einen Zuluftpfad 111 mit Luft als Sauerstofflieferant versorgt. Die Luft wird der Umgebung entnommen und zunächst einem Luftfilter 114 zugeführt. Mit Hilfe eines Luftförderungs- und Luftverdichtungssystems 113 wird sie anschließend verdichtet. Da sich die Luft beim Verdichten erwärmt, wird sie mit Hilfe eines in den Zuluftpfad 111 integrierten Wärmetauschers 115 abgekühlt und ggf. mit Hilfe eines ebenfalls in den Zuluftpfad 111 integrierten Befeuchters 116 befeuchtet. Der Wärmetauscher 115 und/oder der Befeuchter 116 sind jedoch nicht zwingend erforderlich. Auslassseitig ist der Brennstoffzellenstapel 100 mit einem Abluftpfad 112 verbunden, der durch den Befeuchter 116 führt, so dass die feuchte Abluft zum Befeuchten der Zuluft nutzbar ist. Stromabwärts des Befeuchters 116 wird die Abluft einer Turbine 131 des Luftförderungs- und Luftverdichtungssystems 113 zugeführt, mit deren Hilfe ein Teil der zuvor zum Verdichten eingesetzten Energie zurückgewonnen werden kann. Über ein stromabwärts der Turbine 131 angeordnetes Druckregelventil 130 wird die Abluft aus dem Abluftpfad 112 abgeführt. Zur Umgehung des Brennstoffzellenstapels 100 sind ein Bypasspfad 118 und ein Bypassventil 119 vorgesehen. Über den Bypasspfad 118 und das Bypassventil 119 kann der Zuluftpfad 111 mit dem Abluftpfad 112 verbunden werden. Um ein Rückströmen der Luft zu verhindern, kann in den Zuluftpfad 111 und in den Abluftpfad 112 jeweils ein Rückschlagventil 117 integriert sein. Die Anode 120 des Brennstoffzellenstapels 100 wird über einen Anodenkreis 121 mit einem Anodengas versorgt. Hierbei kann es sich insbesondere um Wasserstoff handeln. Da aus dem Brennstoffzellenstapel 100 austretendes Anodengas in der Regel noch Wasserstoff enthält, wird das Anodengas über den Anodenkreis 121 rezirkuliert, und zwar passiv mit Hilfe einer Strahlpumpe 124 sowie aktiv mit Hilfe eines Gebläses 123. Da sich rezirkuliertes Anodengas über die Zeit mit Stickstoff anreichert, wird der Anodenkreis 121 von Zeit zu Zeit gespült. Hierzu ist in den Anodenkreis 121 ein Purgeventil 122 integriert, das über eine Verbindungsleitung 132 mit dem Abluftpfad 112 verbunden ist, so dass die Spülmenge in den Abluftpfad 112 einleitbar ist. Im Abluftpfad 112 vermischt sich die Spülmenge, die weiterhin Wasserstoff enthalten kann, mit der Abluft, so dass eine Verdünnung erreicht wird, die verhindert, dass eine explosionsfähige Gasmischung entsteht. Wasser, das im Betrieb des Brennstoffzellenstapels 100 anfällt, kann mit Hilfe eines in den Anodenkreis 121 integrierten Wasserabscheiders 126 separiert und in einem Behälter 127 gesammelt werden. Durch Öffnen eines Drainventils 128 kann der Behälter 127 bei Bedarf geleert werden. Die Leerung erfolgt in die Verbindungsleitung 132, da mit dem Wasser auch Anodengas entweichen kann. Die ferner im Betrieb anfallende Wärme wird mit Hilfe eines Kühlkreises 129 abgeführt.

Das in der Figur 1 dargestellte Brennstoffzellensystem 1 kann nach dem Verfahren der Figur 2 betrieben werden, das nachfolgend beschrieben wird

In Schritt S10 wird die Regeneration des Anodenkatalysators des Brennstoffzellenstapels 100 eingeleitet. Im darauffolgenden Schritt Sil wird der Druck im Abluftpfad 112, und zwar stromaufwärts der Turbine 131, gegenüber dem Druck im Anodenkreis 121 leicht angehoben, so dass eine Druckdifferenz von beispielsweise 20 mbar erreicht wird. In Schritt S12, der optional ist, wird die Sauerstoffkonzentration der Abluft im Abluftpfad 112 reduziert. Anschließend wird bzw. werden in Schritt S13 das Purgeventil 122 und/oder das Drainventil 128 geöffnet. Aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem Druck im Abluftpfad 112 und dem Druck im Anodenkreis 121 strömt dann in umgekehrter Strömungsrichtung (siehe Pfeil in der Figur 1) Abluft aus dem Abluftpfad 112 über die Verbindungsleitung 132 in den Anodenkreis 121. In Schritt S14 wird geprüft, ob eine bestimmte Regenerationszeit, beispielsweise 2 Sekunden, erreicht worden ist . Fällt das Ergebnis der Prüfung positiv aus („ja“), kann bzw. können in Schritt S15 das Purgeventil 122 und/oder das Drainventil 128 wieder geschlossen werden. Ferner kann in Schritt S16 die Sauerstoffkonzentration im Abluftpfad 112 wieder auf ein normales Niveau angehoben werden, sofern Schritt S12 durchgeführt wurde. In Schritt S17 wird zudem die zuvor eingestellte Druckdifferenz zwischen dem Druck im Abluftpfad 112 und dem Druck im Anodenkreis 121 aufgehoben. In Schritt S18 wird dann das Verfahren beendet.

Eine Weiterbildung der Erfindung kann mit Hilfe eines Brennstoffzellensystems 1 erreicht werden, dass mehrere Brennstoffzellenstapel 100, 200 umfasst. Ein solches Brennstoffzellensystem 1 ist beispielhaft in der Figur 3 dargestellt.

Figur 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem 1 mit einem ersten Brennstoffzellenstapel 100 sowie einem zweiten Brennstoffzellenstapel 200. Die Brennstoffzellenstapel 100, 200 weisen jeweils eine Kathode 110, 210 und eine Anode 120, 220 auf. Die Kathoden 110, 210 werden jeweils über einen Zuluftpfad 111, 211 mit Luft als Sauerstofflieferant versorgt. Die Luft wird der Umgebung entnommen und über einen Luftfilter 114, 214 einem Luftförderungsund Luftverdichtungssystem 113, 213 zugeführt, um einen gewissen Luftmassenstrom und ein gewisses Druckniveau bereitzustellen. Da sich hierbei die Luft erwärmt, kann sie mit Hilfe eines in den Zuluftpfad 111, 211 integrierten Wärmetauschers 115, 215 abgekühlt und mit Hilfe eines Befeuchters 116, 216 befeuchtet werden. Die Abluft der Brennstoffzellenstapels 100, 200 wird jeweils über einen Abluftpfad 112, 212 abgeführt. In den Abluftpfad 112, 212 sind jeweils eine Turbine 131, 231 zur Energierückgewinnung sowie ein Druckregelventil 130, 230 integriert. Zur Umgehung der Brennstoffzellenstapel 100, 200 sind jeweils die Zuluftpfade 111, 211 und die Abluftpfade 112, 212 jeweils über einen Bypasspfad 118, 218 mit integriertem Bypassventil 119, 219 verbindbar.

Die Anoden 120, 220 der beiden Brennstoffzellenstapel 100, 200 werden jeweils über einen Anodenkreis 121, 221 mit frischem Anodengas bzw. Wasserstoff sowie mit rezirkuliertem Anodengas versorgt. Die Rezirkulation wird jeweils passiv mit Hilfe einer Strahlpumpe 124, 224 sowie aktiv mit Hilfe eines Gebläses 123, 223 bewirkt. Da sich über die Zeit das rezirkulierte Anodengas mit Stickstoff anreichert, das von der Kathodenseite auf die Anodenseite diffundiert, ist im Anodenkreis 121, 221 jeweils ein Purgeventil 122, 222 vorgesehen. Durch Öffnen des Purgeventils 122, 222 wird stickstoffhaltiges Anodengas aus dem Anodenkreis 121, 221 abgeführt und über eine Verbindungsleitung 132, 232 in den jeweiligen Abluftpfad 112, 212 zum Verdünnen eingeleitet. Da sich das rezirkulierte Anodengas zudem mit Wasser anreichert, ist in den Anodenkreis 121, 221 zudem jeweils ein Wasserabscheider 126, 226 mit einem Behälter 127, 227 integriert. Durch Öffnen jeweils eines Drainventils 128, 228 kann der Behälter 127, 227 von Zeit zu Zeit geleert werden.

Die im Betrieb der Brennstoffzellenstapel 100, 200 anfallende Wärme wird jeweils mit Hilfe eines Kühlkreises 129, 229 abgeführt.

Die Anodenkreise 121, 221 der beiden Brennstoffzellenstapel 100, 200 sind jeweils über eine separate Verbindungsleitung 2, 4 mit integriertem Absperrventil 3, 5 mit dem Abluftpfad 212, 112 des jeweils anderen Brennstoffzellenstapel 200, 100 verbunden bzw. verbindbar. Zum Regenerieren des Anodenkatalysators können dann die Absperrventile 3, 5 der Reihe nach geöffnet und die Abluft aus dem Abluftpfad 112, 212 des einen Brennstoffzellenstapels 100, 200 über die jeweilige Verbindungsleitung 2, 4 in den Anodenkreis 221, 121 des jeweils anderen Brennstoffzellenstapel 200, 100 eingeleitet werden. Im Einzelnen können dabei die Schritte des in der Figur 4 dargestellten Verfahrens durchgeführt werden, das nachfolgend beschrieben wird.

In Schritt S30 wird die Regeneration des Anodenkatalysators der Anode 220 des Brennstoffzellenstapels 200 eingeleitet. Hierzu wird in Schritt S31 zunächst das Gesamtdruckniveau im Brennstoffzellenstapel 100 über das Gesamtdruckniveau im Brennstoffzellenstapel 200 angehoben, so dass der Druck im Abluftpfad 112 stromaufwärts der Turbine 131 über dem Druck im Anodenkreis 221 des Brennstoffzellenstapels 200 liegt. In einem optionalen Schritt S32 kann ferner die Sauerstoffkonzentration der Abluft im Abluftpfad 112 herabgesetzt werden. Anschließend wird in Schritt S33 das Absperrventil 3 geöffnet, so dass aufgrund der Druckdifferenz Abluft aus dem Abluftpfad 112 über die Verbindungsleitung 2 in den Anodenkreis 221 des Brennstoffzellenstapels 200 strömt. In Schritt S34 wird dann geprüft, ob eine bestimmte Regenerationszeit, beispielsweise 2 Sekunden erreicht wurden. Ist das Ergebnis der Prüfung positiv („ja“), kann in Schritt 35 das Absperrventil 3 wieder geschlossen werden. Sofern Schritt S32 durchgeführt wurde, kann in einem optionalen Schritt S36 die Sauerstoffkonzentration der Abluft im Abluftpfad 112 wieder auf ein normales Niveau gesetzt werden. In Schritt S37 wird das Gesamtdruckniveau im Brennstoffzellenstapel 100 wieder auf ein normales Niveau gesetzt, so dass in Schritt S38 das Verfahren beendet werden kann. In entsprechender Weise kann der Anodenkatalysator der Anode 120 des ersten Brennstoffzellenstapels 100 über die Verbindungsleitung 4 und das Absperrventil 5 regeneriert werden.