DE10002006A1 - Vorrichtung zur Bereitstellung eines Reaktionsgemisches für einen Reformierkatalysator einer Brennstoffzellenanordnung und Verfahren zum Betrieb derselben - Google Patents

Vorrichtung zur Bereitstellung eines Reaktionsgemisches für einen Reformierkatalysator einer Brennstoffzellenanordnung und Verfahren zum Betrieb derselben

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bereitstellung eines Reaktionsgemisches für einen Reformierkatalysator einer Brennstoffzellenanordnung mit DOLLAR A (a) einer Luftzufuhr (20) mit Mitteln zur Regulierung eines Luftmassenstromes, DOLLAR A (b) einer Kraftstoffeinspeisung (22) mit Mitteln zur Regulierung eines Kraftstoffmassenstromes, DOLLAR A (c) einem Wasserdampfgenerator (24) mit Mitteln zur Regulierung eines Wasserdampfmassenstromes, DOLLAR A (d) einer Flüssigwassereinspeisung (25) mit Mitteln zur Regulierung eines Flüssigwassermassenstromes und DOLLAR A (e) einem Steuergerät (26), das mit der Flüssigwassereinspeisung (25), dem Wasserdampfgenerator (24), der Kraftstoffeinspeisung (22) und der Luftzufuhr (20) verbunden ist, DOLLAR A über das Steuergerät (26) Stellgrößen für die Kraftstoffeinspeisung (22), die Flüssigwassereinspeisung (25), den Wasserdampfgenerator (24) und die Luftzufuhr (20) in Abhängigkeit von einer Leistungsanforderung an die Brennstoffzelle (16) und einer Betriebsphase der Vorrichtung (18) bereitgestellt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bereit­ stellung eines Reaktionsgemisches für einen Reformier­ katalysator einer Brennstoffzellenanordnung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Vor­ richtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 11 ge­ nannten Merkmalen.
Stand der Technik
Im Zuge gestiegener gesetzlicher Anforderungen hin­ sichtlich der Emission von Schadstoffen bei Fahrzeu­ gen ist das Interesse an Brennstoffzellen für die mo­ bile Anwendung deutlich gestiegen. Prinzipiell kann die Emission von Treibhausgasen wie Kohlendioxid gänzlich vermieden werden. Brennstoffzellen werden derzeit auf Basis von Wasserstoff betrieben. Jedoch ist zur Zeit das Problem der Wasserstoffspeicherung im Fahrzeug nicht zufriedenstellend gelöst. Alterna­ tiv hierzu lässt sich durch Reformierung oder par­ tielle Oxidation von Kohlenwasserstoffen (Methan, Benzin, Diesel, Methanol) Wasserstoff am Verbrauchsort direkt erzeugen. Zwar entsteht notwendigerweise durch einen solchen Prozess auch Kohlendioxid, jedoch wird durch die direkte Umwandlung der chemisch gebun­ denen Energie in elektrische Energie ein deutlich hö­ herer Wirkungsgrad erzielt.
In der Anwendung haben sich sogenannte PEM-Brenn­ stoffzellen (Polymer-Electrolyte-Membrane-Zellen) als besonders vorteilhaft erwiesen. Derartige Brennstoff­ zellen tolerieren allerdings nur sehr geringe Spuren von Kohlenmonoxid im Brenngas, so dass üblicherweise der Brennstoffzelle geeignete Oxidationskonverter vorgeschaltet sind. Zur Wasserstofferzeugung wird ein Reaktionsgemisch durch einen in einem Reaktor befind­ lichen Reformierkatalysator, beispielsweise auf Edel­ metallbasis, geleitet. Der Reaktor weist zumeist eine katalytisch beschichtete Wabenstruktur oder eine Ka­ talysatorschüttung auf, um die chemische Umsetzung des Reaktionsgemisches zu beschleunigen.
Der eigentliche Reformierprozess an dem Reformierka­ talysator besteht je nach Zusammensetzung des Reak­ tionsgemisches aus einem komplexen Zusammenspiel zwi­ schen reversiblen und irreversiblen Redoxreaktionen. Das Reaktionsgemisch besteht dabei aus Luft, Kohlen­ wasserstoffen und Wasser.
Für den mobilen Einsatz von Brennstoffzellen bestehen neben dem eigentlichen Reformierungsprozess noch er­ hebliche technische Probleme. So ist beispielsweise aufgrund einer dynamischen Leistungsanforderung durch den Fahrzeugführer kurzfristig ein erhöhter Wasserstoffmassenstrom notwendig. Ebenfalls unzureichend gelöst ist die Bereitstellung eines ausreichenden Wasserstoffmassenstromes unmittelbar nach dem Kalt­ start. Diese Problematik ergibt sich insbesondere daraus, dass die Bereitstellung von Wasser für das Reaktionsgemisch beim Stande der Technik in Form von Wasserdampf erfolgt. Beim Kaltstart weisen die not­ wendigen Mittel zur Erzeugung des Wasserdampfes, bei­ spielsweise Wasserdampfgeneratoren, noch nicht eine ausreichende Betriebstemperatur auf. Daher ist die Wassereinspeisung nur unzureichend. Im Falle einer erhöhten Leistungsanforderung an die Brennstoffzelle kann der Wasserdampfmassenstrom nur deutlich verzö­ gert erhöht werden. Zur Abhilfe sind Speichermedien für Wasserstoff bekannt, die in den genannten Fahrt­ situationen Wasserstoff bereitstellen, jedoch Nach­ teile wie eine geringe Betriebssicherheit, ein höhe­ res Gewicht und Volumen sowie einen hohen Preis nach sich ziehen.
Vorteile der Erfindung
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bereit­ stellung eines Reaktionsgemisches für den Reformier­ katalysator und das Verfahren zum Betrieb der Vor­ richtung mit den in den Ansprüchen 1 und 11 genannten Merkmalen, lassen sich die Nachteile des Standes der Technik überwinden. Die Vorrichtung besteht dabei aus
  • a) einer Luftzufuhr mit Mitteln zur Regulierung ei­ nes Luftmassenstromes,
  • b) einer Kraftstoffeinspeisung mit Mitteln zur Regu­ lierung eines Kraftstoffmassenstromes,
  • c) einen Wasserdampfgenerator mit Mitteln zur Regu­ lierung eines Wasserdampfmassenstromes,
  • d) einer Flüssigwassereinspeisung mit Mitteln zur Regulierung eines Flüssigwassermassenstromes und
  • e) einem Steuergerät, das mit der Flüssigwasserein­ speisung, dem Wasserdampfgenerator, der Kraft­ stoffeinspeisung und der Luftzufuhr verbunden ist.
Indem über das Steuergerät Stellgrößen für die Kraft­ stoffeinspeisung, die Flüssigwassereinspeisung, den Wasserdampfgenerator und die Luftzufuhr in Abhängig­ keit von einer Leistungsanforderung an die Brenn­ stoffzelle und einer Betriebsphase der Vorrichtung bereitstellt werden, ist das Kaltstart- und Dynamik­ verhalten kurzfristig den tatsächlichen Anforderungen anpassbar.
Vorteilhafterweise wird die Flüssigwassereinspeisung in der Kaltstartphase sowie bei einer Erhöhung der Leistungsanforderung an die Brennstoffzelle erhöht. Zur Kraftstoff- und Flüssigwassereinspeisung umfasst die Vorrichtung jeweils Regelventile, die elektroma­ gnetisch, hydraulisch oder pneumatisch angesteuert werden können. Als Sprüheinsatz weisen derartige Re­ gelventile vorzugsweise einen Dralleinsatz oder einen Mehrlocheinsatz zur Erzeugung eines Sprays auf, um ein möglichst homogenes Reaktionsgemisch zu erzeugen.
Die Einspeisung des Kraftstoffes und des Flüssigwas­ sers kann räumlich voneinander getrennt oder unmit­ telbar im selben Bereich, entweder in die Zuleitung zum Reaktor oder direkt in den Reaktor, erfolgen. Als besonders bevorzugt hat sich die Direkteinspeisung beider Komponenten in den Reaktor erwiesen, da hier die Flüssigwassereinspeisung gleichzeitig zur Kühlung eines Ventilsitzes des Regelventils der Kraftstoff­ einspeisung genutzt werden kann.
In einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausgestal­ tung letzterer Anordnung der Kraftstoff- und Wasser­ einspeisung weist die Wasserkühlung im Bereich der Flüssigwassereinspeisung ein Schaltventil oder ein verstellbares Drosselventil zur Einstellung des Was­ serdruckes auf. Auf diese Weise kann der zur Erzeu­ gung des Sprays notwendige Druck im Bereich des Sprüheinsatzes erzeugt werden. Für eine solche Anwen­ dung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zur reak­ torseitigen Dichtung ein Membranfederelement einzu­ setzen. Über eine Vorspannung der Membranfedern lässt sich der gewünschte Öffnungsdruck einstellen, bei dem eine Bildung von Wasserdampfblasen unterdrückt und die geforderte Zerstäubungsgüte erreicht werden kön­ nen. Zu Dosierzwecken ist demnach im Zulauf stets eine Dosierpumpe, ein Proportionalventil oder ein Taktventil erforderlich. Zu Kühlzwecken kann im Ab­ lauf des Nadelsitzes des Kraftstoffventils ein Schaltventil oder Proportionalventil vorgesehen sein.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispie­ len anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zei­ gen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Brennstoff­ zellenanordnung und einer Vorrichtung zur Bereitstellung eines Reaktionsgemisches für einen Reformierkatalysator;
Fig. 2 vier schematische Darstellungen zur räumli­ chen Anordnung einzelner Komponenten der Vorrichtung und
Fig. 3 eine Schnittansicht durch eine kombinierte Flüssigwasser- und Kraftstoffeinspeisung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die Fig. 1 zeigt in einer schematischen Ansicht eine Brennstoffzellenanordnung 10, die einen Reaktor 12, einen Kohlenmonoxidkonverter 14 und die eigentliche Brennstoffzelle 16 umfasst. Dem Reaktor 12 zugeordnet ist eine Vorrichtung 18, die zur Bereitstellung eines Reaktionsgemisches dient. Die Vorrichtung 18 selbst besteht aus einer Luftzufuhr 20, einer Kraftstoffein­ speisung 22, einem Wasserdampfgenerator 24, einer Flüssigwassereinspeisung 25 sowie einem Steuergerät 26.
Zum Betrieb der Brennstoffzelle 16 wird Wasserstoff als Brenngas benötigt. Aus Sicherheitsgründen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Wasserstoff erst vor Ort mit Hilfe katalytisch reduktiver Prozesse zu erzeugen. Der sogenannte Reformierungsprozess findet dabei an einem Reformierkatalysator 28 innerhalb des Reaktors 12 statt. Derartige Katalysatoren 28 basie­ ren zumeist auf Edelmetallen, die in einer Schüttung oder als katalytisch beschichtete Wabenstruktur in den Reaktor 12 eingebracht werden. Gegebenenfalls kann ein Bereich 30 des Katalysators 28 - beispiels­ weise mit Hilfe eines geeigneten Widerstandes - zur Erreichung einer notwendigen Betriebstemperatur be­ heizt werden. Derartige Katalysatoren 28 sind bekannt und sollen an dieser Stelle nicht näher erläutert werden.
Ebenso bekannt ist es, mittels des Konverters 14 eventuell während des Reformierungsprozesses entste­ hendes Kohlenmonoxid aufzuoxidieren. Dies ist insbe­ sondere notwendig, wenn die Brennstoffzelle 16 auf Basis einer protonenleitenden Polymermembran (PEM- Brennstoffzelle) verwirklicht ist, da diese nur Spu­ ren von Kohlenmonoxid tolerieren kann.
Geeignete Reaktionsgemische enthalten neben Wasser und Luft einen Kraftstoff wie Methan, Benzin, Diesel oder Methanol. Zusammensetzungen derartiger Reak­ tionsgemische, die zu einer möglichst hohen Umsetzung hinsichtlich des zu erzeugenden Wasserstoffes führen, sind bekannt. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vor­ richtung 18 können nun zusätzlich die Eduktmassen­ ströme beeinflusst werden, wenn ein Wasserstoffmas­ senstrom beispielsweise infolge einer Leistungsanfor­ derung an die Brennstoffzelle 16 variiert werden soll.
Mit Hilfe des Steuergerätes 26 werden jeweils Stell­ größen für die Kraftstoffeinspeisung 22, die Flüssig­ wassereinspeisung 25, den Wasserdampfgenerator 24 und die Luftzufuhr 20 bereitgestellt, die zu einer Ein­ stellung der entsprechenden Eduktmassenströme führen. Dazu weist die Luftzufuhr 20 hier nicht dargestellte Mittel zur Regulierung eines Luftmassenstromes auf, wie beispielsweise Drosselklappen oder verstellbare Drosselventile. Ebenso müssen die Kraftstoff- und die Flüssigwassereinspeisung 22, 25 sowie der Generator 24 mit Mitteln ausgestattet sein, die zur Regulierung eines Kraftstoffmassenstromes, eines Flüssigwasser­ massenstromes beziehungsweise eines Wasserdampfmas­ senstromes dienen können. Auch derartige Mittel las­ sen sich dem Stand der Technik entnehmen.
Eine Wassereinspeisung (flüssig oder dampfförmig) kann mit Hilfe des Wasserdampfgenerators 24 in Form von Wasserdampf oder mittels der Flüssigwasserein­ speisung 25, insbesondere als Spray, erfolgen. Auf die Erzeugung von Wasserdampf und die hierzu notwen­ digen Einrichtungen soll - da bekannt - nicht näher eingegangen werden. Die Flüssigwassereinspeisung 25 sowie die Kraftstoffeinspeisung 22 kann jeweils mit Hilfe eines Regelventils gesteuert werden. Eine be­ sondere Ausgestaltung der Erfindung, bei der solche Regelventile benutzt werden, wird später anhand eines Ausführungsbeispieles noch näher erläutert. An dieser Stelle vorab festzuhalten bleibt, dass es sich als vorteilhaft erwiesen hat, elektromagnetisch, hydrau­ lisch oder pneumatisch regelbare Ventile einzusetzen. Zur Erzeugung eines Sprays weisen diese Ventile be­ vorzugt einen Sprüheinsatz auf, insbesondere in Form eines Dralleinsatzes oder eines Mehrlocheinsatzes.
Die Einspeisung der einzelnen Edukte (Luft, Wasser, Kraftstoff) kann räumlich voneinander getrennt erfol­ gen. Die Fig. 2 zeigt insgesamt vier Ausführungsbei­ spiele, bei denen die relative Anordnung der Kraft­ stoffeinspeisung 22 variiert, exemplarisch auf. Der Wasserdampfgenerator 24 und die Luftzufuhr 20 verfü­ gen über zwei separate Zuleitungen 32, 34, die in eine gemeinsame Zuleitung 36 für den Reaktor 12 mün­ den. Gemäß den Ausführungsbeispielen (a) und (b) ist die Kraftstoffeinspeisung 22 entweder direkt der Zu­ leitung 32 des Wasserdampfgenerators 24 oder der Zu­ leitung 34 der Luftzufuhr 20 zugeordnet. Eine derar­ tige frühe Einspeisung des Kraftstoffes kann zu einer besonders homogenen Verteilung des Kraftstoffes im Reaktionsgemisch führen, insbesondere dann, wenn der Kraftstoff vor dem Auftreffen auf den Katalysator 28 vollständig verdampft ist.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel (c) erfolgt die Ein­ speisung des Kraftstoffes erst in die Zuleitung 36, also mit beginnender oder bereits abgeschlossener Durchmischung des Luftstromes und des Wasserdampfes. Um eine homogene Verteilung des Kraftstoffes zu be­ wirken, muss die Kraftstoffeinspeisung 22 einen Sprüheinsatz mit hoher Zerstäubungsgüte aufweisen.
Die Flüssigwassereinspeisung 25 kann auch direkt in den Reaktor 12 erfolgen und kann - wie aus dem Aus­ führungsbeispiel (d) ersichtlich - mit der Kraft­ stoffeinspeisung 22 baulich zusammengefasst werden. Die Fig. 3 zeigt eine beispielhafte Ausführung einer solchen kombinierten Kraftstoff- und Flüssigwasser­ einspeisung 22, 25. Die Flüssigwassereinspeisung 25 selbst ist wiederum in einen Kühler 38 integriert, der zur Wärmeabführung im Bereich des Ventilsitzes eines Kraftstoffventils 40 der Kraftstoffeinspeisung 22 dient. Bei dem Einsatz des Kraftstoffventils 40 kann auf bekannte Lösungen, beispielsweise im Bereich der Benzindirekteinspritzung in Otto-Motoren zurück­ gegriffen werden. Das Kraftstoffventil 40 weist hier ein Schaltventil zur Dosierung auf, beispielsweise einen Dralleinsatz 42 zur Zerstäubung des Kraftstof­ fes. Denkbar ist auch, als Sprüheinsatz einen Mehr­ locheinsatz einzusetzen.
Die Wasserkühlung 38 besteht aus einem in eine Reak­ torwandung 48 integrierten Wasserzulauf 44 und -ablauf 46, wobei das Kühlwasser auch die Flüssigwas­ sereinspeisung 25 durchströmt (siehe insbesondere dem vergrößerten Ausschnitt der Fig. 3). Um die erfor­ derlichen Sprayeigenschaften (Sauterdurchmesser, Spraywinkel) zu erreichen, ist der Wasservordruck auf die Geometrie des Sprayeinsatzes abzustimmen. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht der Sprüh­ einsatz aus einem Mehrlocheinsatz 50, an den die ein­ zelnen Spritzlöcher 52 bevorzugt symmetrisch über den Umfang angeordnet sind. Eine Druckerhöhung im Bereich der Flüssigwassereinspeisung 25 kann durch Schließen eines Schaltventils erreicht werden. Das Schaltventil in Fig. 3 ist lediglich ein Loch 54 oder eine Düse. Das eigentliche Schaltventil zur Wassereinspeisung ist nicht dargestellt und befindet sich hinter dem Loch 54. Alternativ dazu kann ein verstellbares Dros­ selventil vorgesehen sein, mit Hilfe dessen auch wäh­ rend der Flüssigwassereinspeisung noch zumindest ein rudimentärer Kühlfluss aufrecht erhalten werden kann. Mit dem Anstieg des Wasserinnendruckes in der Flüs­ sigwassereinspeisung 25 kann zusätzlich der Flüssig­ wassermassenstrom gesteuert werden, wenn - wie in dem Ausführungsbeispiel dargestellt - erst ab einem vor­ gegebenen Druck ein Austritt des Wassers ermöglicht wird. Dazu werden die Sprühlöcher 52 zunächst durch ein Membranfederelement 56 abgedichtet. Durch die Vorspannung des Membranfederelementes 56 lässt sich der gewünschte Öffnungsdruck einstellen, der vorzugs­ weise derart zu wählen ist, dass die Bildung von Was­ serdampfblasen vermieden und die erforderliche Zer­ stäubungsgüte erreicht wird.
Die Vorteile der Vorrichtung 18 lassen sich insbeson­ dere in einer Kaltstartphase und bei einer erhöhten Leistungsanforderung durch die Brennstoffzelle 16 be­ sonders einfach verdeutlichen. In der Kaltstartphase kann der Wasserdampfgenerator 24 noch nicht einen ausreichenden Wasserdampfmassenstrom gewährleisten.
Die Bereitstellung des Wassers erfolgt in einem sol­ chen Fall ausschließlich über die Flüssigwasserein­ speisung 25, bis der Wasserdampfgenerator 24 be­ triebsbereit ist.
Bei einer erhöhten Leistungsanforderung durch den Fahrzeugführer kann die Wasserdampferzeugung nicht schlagartig erhöht werden, sondern erfolgt erst mit einer gewissen Verzögerung. Die Verzögerung sowie der Druckanstieg lassen sich durch gleichzeitige Einspei­ sung von Flüssigwasser über die Flüssigwassereinspei­ sung 25 vermeiden.
Die zur Steuerung der einzelnen Komponenten 20, 22, 24, 25 notwendigen Stellgrößen werden durch das Steu­ ergerät 26 vorgegeben. Dazu ist das Steuergerät 26 in bekannter Weise mit Sensoren verbunden, die Auskunft über die Betriebszustände der Komponenten 20, 22, 24, 25, der Brennstoffzelle 16 und des Reaktionsgemisches geben. Gegebenenfalls können weitere Betriebsparame­ ter, wie beispielsweise ein Stellwinkel eines Fahrpe­ dals, zur Benutzung einfließen.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Bereitstellung eines Reaktionsge­ misches für einen Reformierkatalysator einer Brenn­ stoffzellenanordnung mit
  • a) einer Luftzufuhr (20) mit Mitteln zur Regulierung eines Luftmassenstromes,
  • b) einer Kraftstoffeinspeisung (22) mit Mitteln zur Regulierung eines Kraftstoffmassenstromes,
  • c) einem Wasserdampfgenerator (24) mit Mitteln zur Regulierung eines Wasserdampfmassenstromes,
  • d) einer Flüssigwassereinspeisung (25) mit Mitteln zur Regulierung eines Flüssigwassermassenstromes und
  • e) einem Steuergerät (26), das mit der Flüssigwas­ sereinspeisung (25), dem Wasserdampfgenerator (24), der Kraftstoffeinspeisung (22) und der Luftzufuhr (20) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass die Kraftstoffeinspeisung (22) ein Regel­ ventil (Kraftstoffventil (40)) umfasst.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigwassereinspeisung (25) ein Regelventil umfasst.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelventil elektromagne­ tisch, hydraulisch oder pneumatisch regelbar ist.
5. Vorrichtung nach dem Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Regelventil (40) einen Sprühein­ satz, insbesondere einen Dralleinsatz (42) oder einen Mehrlocheinsatz (50), umfasst.
6. Vorrichtung nach dem Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Kraftstoffventil (40) im Bereich des Ventilsitzes eine Wasserkühlung (38) umfasst.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, dass die Wasserkühlung (38) in ihrem Ablauf (46) ein Schaltventil oder Proportionalventil aufweist.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigwassereinspeisung (25) in der Wasserkühlung (38) integriert ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, dass die Wasserkühlung (38) im Bereich der Flüs­ sigwassereinspeisung (25) insbesondere im Zulauf (44) ein Schaltventil, ein verstellbares Drosselventil, ein Taktventil, eine Dosierpumpe oder ein Proportio­ nalventil zur Einstellung eines Wasserdruckes aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, dass ein Membranfederelement. (56) bis zum einem vorgegebenen Wasserdruck dichtend vor einer reaktor­ seitigen Austrittsöffnung (Spritzlöcher (52)) sitzt.
11. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung (18) zur Bereitstellung eines Reaktionsgemisches für einen Re­ formierkatalysator (28) einer Brennstoffzellenanord­ nung (10), wobei die Vorrichtung (18)
  • a) eine Luftzufuhr (20) mit Mitteln zur Regulierung eines Luftmassenstromes,
  • b) eine Kraftstoffeinspeisung (22) mit Mitteln zur Regulierung eines Kraftstoffmassenstromes,
  • c) einen Wasserdampfgenerator (24) mit Mitteln zur Regulierung eines Wasserdampfmassenstromes,
  • d) eine Flüssigwassereinspeisung (25) mit Mitteln zur Regulierung eines Flüssigwassermassenstromes und
  • e) ein Steuergerät (26), das mit der Flüssigwasser­ einspeisung (25), dem Wasserdampfgenerator (24), der Kraftstoffeinspeisung (22) und der Luftzufuhr (20) verbunden ist,
aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass, über das Steuergerät (26) Stellgrößen für die Kraft­ stoffeinspeisung (22), die Flüssigwassereinspeisung (25), den Wasserdampfgenerator (24) und die Luftzu­ fuhr (20) in Abhängigkeit von einer Leistungsanforde­ rung an die Brennstoffzelle (16) und einer Betriebs­ phase der Vorrichtung (18) bereitstellt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, dass die Flüssigwassereinspeisung (25) in einer Kaltstartphase erhöht wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, dass mit Erhöhung der Leistungsanforderung an die Brennstoffzelle (26) die Flüssigwassereinspeisung (25) steigt.
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