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Brennstoffzellen im hochalpinen Einsatz für das Testcenter

Schiessversuche mit Grosskalibern bedingen je nach Zielsetzung eine tälerübergreifende Koordination von Messmitteln. Zu diesem Zweck verfügt der Fachbereich Testcenter von armasuisse W+T über luftverlastbare Funkrelais für den autonomen abgesetzten Betrieb. Als Stromversorgung dient eine selbstentwickelte Power-Box auf Basis einer Methanol-Brennstoffzelle – getestet und freigegeben für die Verwendung auf bis zu 4000 m.ü.M.

15.04.2019 | Dr. Ronny Lorenzo, WTT

Brennstofffzelle auf dem Junfgfraujoch
Höhenversuche mit einer kommerziell erhältlichen, wettergeschützt verbauten Brennstoffzelle auf dem Jungfraujoch im May 2013. Die Brennstoffzelle überhitzte jeweils nach rund 12h Betrieb – trotz einer Durchschnittstemperatur von rund -10°C.

Autarke, respektive fernwartbare Relais sind seit längerem in hoher Qualität auf dem freien Markt erhältlich und stellen somit keine Herausforderung mehr dar. Eine zuverlässige und trotzdem netzunabhängige Stromversorgung hingegen, die ausserdem den Anforderungen eines Einsatzes im hochalpinen Gelände gewachsen ist, kann aber nicht einfach aus dem Regal genommen werden.

Traditioneller Weise besteht die Stromversorgung aus einer mittelgrossen Kiste gefüllt mit Bleiakkumulatoren. Je nach Wetterbedingungen und Auslastung der Funkgeräte kann es jedoch gut sein, dass diese einmal in der Woche mit dem Hubschrauber ausgetauscht werden muss. 

Mit dem Aufkommen militärisch gehärteter Brennstoffzellen auf Methanol-Basis (DMFC) eröffnete sich eine weitere Option zur einfachen Verlängerung der Autonomie der Funkrelais. Nach ersten, wenig erfolgreichen Versuchen mit einer Lösung eines kommerzieller Anbieters auf einer der wissenschaftlich genutzten Aussenplattformen der Sphinx der Höhenforschungsstation Jungfraujoch 2013 (Bild 1), wurde entschieden die Entwicklung eines brauchbaren Wetterschutzgehäuses für kommerziel erhältliche militärische Brennstoffzellen in die eigene Hand zu nehmen.

Seit 2014 fanden jährlich ein- bis zweimal Versuche mit jeweils einem neuen Entwicklungsstand auf der Sphinx statt. Im letzten Jahr konnte die definitive Version des Gehäuses, jetzt auch mit zusätzlicher Solarzelle, getestet werden (Bild 2). 2019 und 2020 folgt schliesslich noch die Integration der neuesten Generation der Brennstoffzelle – wie sie auch im Kdo Sonderkräfte zum Einsatz kommt – gefolgt von Vergleichs- und Abnahmeversuchen auf dem Jungfraujoch. Mit dem aktuellen Ausbaustand können mit 10 Litern Methanol abgesetzte Betriebszeiten von mindestens 4 Wochen sichergestellt werden.

 

Brennstoffzelle mit Wetterschutzgehäuse von WTT
Höhenversuche mit einer Brennstoffzelle in einem durch das Testcenter entwickelten Wetterschutzgehäuse im Februar 2018. Mit dieser Version können Betriebszeiten bis zu 4 Wochen sichergestellt werden.