DE102016200802A1

DE102016200802A1 - Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit für eine Brennstoffzelle, Brennstoffzellenstapel, Brennstoffzellensystem und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102016200802A1
Application number: DE102016200802.1A
Authority: DE
Inventors: Martin Göbel; Lasse Schmidt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Audi AG; Volkswagen AG
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2017-07-27

Abstract

Um eine Schichtstruktur für eine Brennstoffzelle bereitzustellen, die den Kontaktwiderstand zwischen den Komponenten der Schichtstruktur gegenüber dem Stand der Technik optimiert, wird eine Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit (30) für eine Brennstoffzelle bereitgestellt, bei der durch einen porösen Körper ein Flusskörper (31) und eine Gasdiffusionsschicht (32) ausgebildet sind und die zwischen einer Membran-Elektroden-Einheit (20) und den Bipolarplatten (10) angeordnet sind, wobei die Porosität des Körpers in dem Bereich, in dem dieser als Flusskörper (31) ausgebildet ist, größer als die Porosität des Bereichs des Körpers ist, der als Gasdiffusionsschicht (32) ausgebildet ist. Zudem werden ein Brennstoffzellenstapel, ein Brennstoffzellensystem sowie ein Kraftfahrzeug offenbart.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit für eine Brennstoffzelle, einen Brennstoffzellenstapel eine Flussfeld-Gasdiffusionsschicht-Einheit umfassend: Bipolarplatten, jeweils aufweisend einen aktiven Bereich, wobei eine Oberfläche der Bipolarplatten unprofiliert ausgebildet ist, und eine zwischen jeweils zwei Bipolarplatten angeordnete Membran-Elektroden-Einheit, ein Brennstoffzellensystem sowie ein Kraftfahrzeug.
Brennstoffzellen nutzen die elektrochemische Umsetzung eines Brennstoffs mit Sauerstoff zu Wasser, um elektrische Energie zu erzeugen. Hierfür enthalten Brennstoffzellen als Kernkomponente die sogenannte Membran-Elektroden-Einheit (MEA für membrane electrode assembly), die ein Verbund aus einer ionenleitenden, insbesondere protonenleitenden Membran und jeweils einer beidseitig an der Membran angeordneten Elektrode (Anode und Kathode) ist. Zudem können Gasdiffusionsschichten (GDL) beidseitig der Membran-Elektroden-Einheit an den, der Membran abgewandten Seiten der Elektroden angeordnet sein. Diese sind im Allgemeinen aus Kohlefaserpapier, Kohlenstoff und/oder Kohlevlies aufgebaut und weisen eine hohe Porosität auf. In der Regel wird die Brennstoffzelle durch eine Vielzahl, im Stapel (stack) angeordneter MEA gebildet, deren elektrische Leistungen sich addieren. Im Betrieb der Brennstoffzelle wird der Brennstoff, insbesondere Wasserstoff H2 oder ein wasserstoffhaltiges Gasgemisch, der Anode zugeführt, wo eine elektrochemische Oxidation von H2 zu H+ unter Abgabe von Elektronen stattfindet. Über den Elektrolyten oder die Membran, welche die Reaktionsräume gasdicht voneinander trennt und elektrisch isoliert, erfolgt ein (wassergebundener oder wasserfreier) Transport der Protonen H+ aus dem Anodenraum in den Kathodenraum. Die an der Anode bereitgestellten Elektronen werden über eine elektrische Leitung der Kathode zugeleitet. Der Kathode wird Sauerstoff oder ein sauerstoffhaltiges Gasgemisch zugeführt, sodass eine Reduktion von O2 zu H2O unter Aufnahme der Protonen und Elektronen stattfindet. Die Brennstoffzelle wird durch eine Vielzahl, im Stapel angeordneter Einzelzellen gebildet, sodass auch von einem Brennstoffzellenstapel gesprochen wird.
Zwischen den Membran-Elektroden-Einheiten sind Bipolarplatten angeordnet, welche eine Versorgung der Einzelzellen mit den Betriebsmedien, also den Reaktanden und einer Kühlflüssigkeit sicherstellen. Zudem sorgen die Bipolarplatten für einen elektrisch leitfähigen Kontakt zu den Membran-Elektroden-Einheiten.
Bipolarplatten sind zumeist aus einem Paar profilierter Plattenhälften aufgebaut, die jeweils eine Kühlmittelseite und eine Zellseite aufweisen. Die beiden Platten sind derart einander gegenüber angeordnet und verbunden, dass sich zwischen den einander zugewandten Kühlmittelseiten Kanäle zum Transport von Kühlmittel ausbilden. Die Platten besitzen in ihrem aktiven Bereich eine Gruppierung aus Nuten oder Kanälen, die auf ihren Zellseiten offene Flussfelder zur Verteilung der Reaktanden über die Oberflächen der jeweiligen Anoden und Kathoden bilden. Zwischen den Platten sind innerhalb der Bipolarplatte Kühlmittelkanäle geformt und verteilen Kühlmittel über den Brennstoffzellenstapel zur Kühlung desselben.
Eine Alternative zu derartigen profilierten Bipolarplatten stellen solche dar, die im aktiven Bereich im Wesentlichen planar ausgeformt sind. Die Flussfelder, welche sich bei den vorstehend beschriebenen Bipolarplatten aus der Profilierung der Platten ergeben, werden hierbei durch Flusskörper aus porösem Material ersetzt.
Brennstoffzellen, die derartige, nicht profilierte Bipolarplatten aufweisen, sind unter anderem aus der US 6,770,394 B2 , der DE 11 2007 000 638 T5 , der DE 11 2007 002 486 T5 und der DE 11 2007 000 282 T5 bekannt. Darin werden poröse Körper beschrieben, die beidseits von flachen Bipolarplatten angeordnet sind.
Wie bereits beschrieben, steht eine Bipolarplatte üblicherweise mit einer Gasdiffusionsschicht in Kontakt, die als Verteilerstruktur der Reaktionsedukte dient und meist aus Geweben aus Kohlenstoffmaterialien gebildet ist. Herkömmlicherweise sind die Bipolarplatten aus Metallen oder Graphit gebildet, sodass der elektrische Kontakt mit der Gasdiffusionsschicht nicht ideal ist. Dadurch entsteht ein hoher Kontaktwiderstand. Durch Verpressen der Bipolarplatte und der Gasdiffusionsschicht kann der Kontaktwiderstand zwischen den beiden Schichten etwas reduziert werden, jedoch ist dieser weiterhin gegeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schichtstruktur für eine Brennstoffzelle bereitzustellen, die den Kontaktwiderstand zwischen den Komponenten der Schichtstruktur gegenüber dem Stand der Technik optimiert.
Es wird erfindungsgemäß eine Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit für eine Brennstoffzelle bereitgestellt, bei der durch einen porösen Körper gleichzeitig ein Flusskörper und eine Gasdiffusionsschicht ausgebildet werden, wobei die Porosität des Körpers in dem Bereich, in dem dieser als Flusskörper fungiert, größer als die Porosität des Bereichs des Körpers ist, der als Gasdiffusionsschicht dient.
Zudem wird durch die erfindungsgemäße Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit, die den Einsatz von unprofilierten Bipolarplatten erfordert, vorteilhafterweise das Volumen einer Brennstoffzelle im Vergleich zu Brennstoffzellen mit profilierten Bipolarplatten reduziert.
Bei dem porösen Körper handelt es sich um ein dreidimensionales Gebilde aus porösem, insbesondere offenporigem Material mit einem geringen Strömungswiderstand für Reaktandengas, wie beispielsweise Luft oder Wasserstoff. Innerhalb des Körpers bilden sich keine diskreten Strömungskanäle aus, vielmehr strömt das Reaktandengas gleichmäßig in Abhängigkeit vom Strömungswiderstand durch den gesamten porösen Körper. Der Strömungswiderstand wird einerseits durch die Porosität und den Porendurchmesser des Körpers definiert und andererseits durch die eventuell in den Poren befindlichen Störstellen, wie beispielsweise Wassertropfen oder ähnlichem.
Zur Ausbildung einer Gasdiffusionsschicht in dem Körper, die üblicherweise planparallel zum Flussfeld beziehungsweise der Bipolarplatte verläuft, sind die Eigenschaften des Körpers in diesem Bereich entsprechend einzustellen. Dies betrifft insbesondere die Porosität und damit verbunden die Porengröße und Porenform, worüber Druckverluste und Strömungsverlauf bestimmt werden können. So ist, wie bereits ausgeführt, die Porosität des Körpers in dem Bereich, in dem dieser als Flussfeld beziehungsweise Flusskörper fungiert, größer als die Porosität des Bereichs des Körpers, der als Gasdiffusionsschicht dient. Nachstehend wird dies anhand einer bevorzugten Ausführungsform weiter ausgeführt, wobei diese Ausführungen auch auf andere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit zutreffen.
Geeignete Materialien zur Ausbildung des Körpers sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt.
Bei der Ausgestaltung des Körpers ist ansonsten die Kontaktierung zwischen den Schichten zu gewährleisten, und die Trennung von Kühlmittel und Reaktanden muss gesichert sein.
In den Körper der Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit sind vorzugsweise Kohlenstofffasern eingebettet, die mit einem Bindemittel oder dergleichen fixiert sind.
Geeignete Bindemittel sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt. Vorzugsweise werden als Bindemittel PTFE (Polytetrafluoroethylen), FEP (Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymer) oder Epoxidharz verwendet, da diese vorteilhafterweise reaktionsträge, sehr beständig gegenüber den Medien der Brennstoffzelle und zudem in dem Bereich, in dem Brennstoffzellen betrieben werden, temperaturbeständig sind.
Die Kohlenstofffasern sind vorzugsweise parallel zu einer Hauptachse des porösen Körpers orientiert und verlaufen somit parallel zu einer daneben angeordneten Bipolarplatte. Dabei ist die Kontaktierung zwischen Kohlenstofffasern und Bipolarplatte zu gewährleisten.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzen die Kohlenstofffasern unterschiedliche Querschnitte, sodass vorteilhafterweise die Eigenschaften, wie Porosität, Porengröße und Porenform, Wärmeleitfähigkeit und dergleichen in bestimmten Bereichen beziehungsweise Ebenen des Körpers (Flussfeld und Gasdiffusionsschicht) gezielt durch Anordnung von Kohlenstofffasern mit bestimmten Querschnitten eingestellt werden können.
So können die Kohlenstofffasern hinsichtlich ihres Querschnitts in einem Gradienten angeordnet sein, sodass vorzugsweise die einer Bipolarplatte benachbarte Seite des Körpers Kohlenstofffasern mit einem größerem Querschnitt aufweist als die Seite des Körpers, die als Gasdiffusionsschicht fungiert. Damit können über die gezielte Verteilung der Kohlenstofffasern nach ihrem Querschnitt die Eigenschaften des Körpers eingestellt werden, sodass unterschiedliche Funktionen, nämlich Bereitstellen eines Flussfeldes und einer Gasdiffusionsschicht in der erfindungsgemäßen Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit realisiert werden können.
Der Übergang vom Flussfeld zur Gasdiffusionsschicht ist durch die Ausbildung eines Gradienten fließend. Bei anderen Ausführungsformen beziehungsweise Anordnungen der Kohlenstofffasern kann dieser auch klar abgegrenzt sein.
Wie bereits ausgeführt ist vorzugsweise die Porosität des Körpers in dem Bereich, in dem dieser als Flussfeld fungiert größer als die Porosität des Bereichs des Körpers, der als Gasdiffusionsschicht dient. So ist ein Gradient der Porosität beziehungsweise der Porengrößen, die über die Auswahl der Querschnitte der Kohlenstofffasern einstellbar ist beziehungsweise sind, im Körper von Bipolarplatte zu einem Katalysator der Brennstoffzelle vorzugsweise im Bereich von 0,1 mm bis 10 nm.
In einer weiteren Ausgestaltung ist bevorzugt, dass der das Flussfeld/Flusskörper ausbildende Teil des Körpers eine makroporöse Struktur umfasst. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Reaktandengas mit möglichst geringem Strömungswiderstand strömt. Vorzugsweise weist das makroporöse Material einen mittleren Porendurchmesser von mehr als 50 μm auf. Ferner ist bevorzugt, dass die Porosität des Flusskörpers 50%, insbesondere 75%, bevorzugt 80%, insbesondere 90% überschreitet. Mit besonderem Vorteil variiert der mittlere Porendurchmesser und/oder die Porosität des Flusskörpers über die Fläche und/oder die Höhe des aktiven Bereiches.
Vorzugsweise weist der Teil des Körpers, der als Gasdiffusionsschicht dient, einen mittleren Porendurchmesser von 1 bis 10 μm auf. Die Gasdiffusionsschicht hat dabei ebenfalls die Funktion der Medienverteilung.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Brennstoffzellenstapel, der eine Mehrzahl der vorab beschriebenen Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheiten aufweist. Zudem weist der Brennstoffzellenstapel Bipolarplatten auf, die einen aktiven Bereich besitzen, wobei eine Oberfläche der Bipolarplatten zumindest im aktiven Bereich unprofiliert ausgebildet ist. Jeweils zwischen zwei Bipolarplatten ist eine Membran-Elektroden-Einheit und zwischen der Membran-Elektroden-Einheit und den Bipolarplatten die Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit angeordnet.
Der Brennstoffzellenstapel setzt sich aus im Stapel angeordneten Brennstoffzellen zusammen, wobei zumindest schematisch eine Bipolarplatte des Stapels zwei Hälften aufweist. Somit ergibt sich für eine erfindungsgemäße Brennstoffzelle jeweils eine Schichtstruktur aus Bipolarplattenhälfte/Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit/Membran-Elektroden-Einheit/Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit/Bipolarplattenhälfte.
Typischerweise sind bipolare Platten elektrisch hochleitfähig und können aus Graphit und Metallen gefertigt werden.
Vorzugsweise ist der poröse Körper beziehungsweise die Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit stoffschlüssig mit der Bipolarplatte verbunden. Diese Ausgestaltung unterstützt die Leitfähigkeit, verbessert die Verarbeitbarkeit der Bipolarplatte und reduziert Übergangsverluste an der Grenze zwischen Flusskörper und Bipolarplatte.
Bipolarplatten im Sinne der Erfindung trennen Reaktionsgase und Kühlmittel voneinander. Sie weisen inaktive Verteilerbereiche für die Zu- und Abführung und Verteilung der Betriebsmedien sowie einen aktiven Bereich auf, welcher im Brennstoffzellenstapel an die elektrochemisch aktiven Bereiche der Elektrodenräume anschließt.
Zudem werden ein Brennstoffzellensystem zumindest einen erfindungsgemäßen Brennstoffzellenstapel aufweisend und ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Brennstoffzellensystem beansprucht.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Aufsicht einer Bipolarplatte,
2 eine schematische Schnittansicht eines aktiven Bereichs eines Brennstoffzellenstapels,
3 eine schematische Aufsicht einer Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit mit eingebetteten Kohlenstofffasern, und
4 eine schematische Schnittansicht A-A der Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit nach 3.
1 zeigt eine Bipolarplatte 10 in Aufsicht auf eine Elektrodenseite. Die Bipolarplatte 10 kann zwei Plattenhälften umfassen. Dies ist hier jedoch nicht dargestellt. Die Bipolarplatte 10 weist einen aktiven Bereich 11 auf, der zweiseitig zu Verteilerbereichen 12 benachbart ist. Dabei grenzen die Verteilerbereiche 12 an zwei gegenüberliegende Seiten des aktiven Bereiches 11 an. Die Verteilerbereiche 12 weisen jeweils zwei Hauptgaskanäle 13 zur Bereitstellung von zwei Reaktandengasen sowie einen Kühlmittelhauptkanal 14 auf.
Der aktive Bereich 11 der Bipolarplatte 10 weist keine Profilstruktur auf, sondern ist plan ausgestaltet, wobei im Inneren der Bipolarplatte 10 hier nicht sichtbare Kühlmittelkanäle angeordnet sind. Die Zuführung und Ableitung der Reaktandengase erfolgt jeweils derart, dass der aktive Bereich 11 der Bipolarplatte 10 in seiner Länge von diesen überströmt wird.
2 zeigt eine Querschnittszeichnung eines Ausschnitts eines Brennstoffzellenstapels 100 im aktiven Bereich 11. Mehrere unprofilierte Bipolarplatten 10, die im Inneren Kühlmittelkanäle 15 aufweisen, sind alternierend mit Membran-Elektroden-Einheiten 20 zu einem Brennstoffzellenstapel 100 angeordnet. Dabei sind zwischen den Bipolarplatten 10 und den Membran-Elektroden-Einheiten 20 Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheiten 30 angeordnet. Die Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheiten 30 bestehen aus einem einzigen porösen Körper, der hier jedoch in zwei Schichten dargestellt ist, die die jeweilige Funktion der Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit 30 kennzeichnen. So ist der Bereich der Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit 30, der als Flusskörper fungiert beziehungsweise ein Flussfeld bereitstellt, mit 31 bezeichnet und der Bereich, der die Gasdiffusionsschicht verkörpert, mit 32 bezeichnet.
Die Poren des porösen Flusskörpers 31 und der Gasdiffusionsschicht 32 stehen miteinander in Verbindung und bilden ein Netz aus diffusen Kanälen, in denen Reaktandengase im aktiven Bereich 11 verteilt werden.
Die Kühlmittelkanäle erstrecken sich in Längsrichtung über den aktiven Bereich 11 der Bipolarplatte 10 und verbinden die Kühlmittelhauptkanäle 14 der beiden Verteilerbereiche 12 fluidführend miteinander.
3 zeigt eine Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit 30 in einer Aufsicht mit darin eingebetteten Kohlenstofffasern 33, die entlang einer Hauptachse der Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit 30 orientiert sind, also parallel zur hier nicht gezeigten Bipolarplatte 10 verlaufen. Eine daraus folgende Ausrichtung der Kohlenstofffasern 33 parallel zum Reaktandengasfluss ist zwar nicht zwingend, jedoch ergibt sich dadurch vorteilhafterweise ein verbesserter, fasergeführter Abtransport von Flüssigwasser.
In der geschnittenen Ansicht nach 4 ist ersichtlich, dass die Kohlenstofffasern 33 sich über die gesamte Höhe der Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit 30 verteilen, wobei die Kohlenstofffasern 32 sortiert nach ihrem Querschnitt vorliegen. Durch diese Sortierung kann der Grad der Porosität der Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit 30 eingestellt werden, wodurch sich die entsprechende Funktionalität als Gasdiffusionsschicht beziehungsweise als Flusskörper ergibt. So bildet der Bereich der Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit 30, der Kohlenstofffasern 33 mit einem großen Querschnitt aufweist den Flusskörper 31 (Flussfeld) aus und der Bereich mit den Kohlenstofffasern 33 mit einem kleinen Querschnitt die Gasdiffusionsschicht 32. Dazwischen liegt ein Bereich mit Kohlenstofffasern 33 mit einem mittleren Querschnitt, der den Übergang zwischen Flusskörper 31 (Flussfeld) und der Gasdiffusionsschicht 32 ausbildet. 4 stellt nur ein Ausführungsbeispiel hinsichtlich der verschiedenen Querschnitte der Kohlenstofffasern 33 dar. Es können aber auch Kohlenstofffasern mit einer Vielzahl von Querschnitten zur Ausbildung eines Gradienten oder auch mit nur zwei Querschnitten zur Ausbildung diskreter Bereiche vorliegen.
Bezugszeichenliste

100: Brennstoffzellenstapel
10: Bipolarplatte
11: aktiver Bereich
12: Verteilerbereich
13: Hauptgaskanäle
14: Kühlmittelhauptkanal
15: Kühlmittelkanal
20: Membran-Elektroden-Einheit
30: Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit
31: Flusskörper
32: Gasdiffusionsschicht
33: Kohlenstofffasern

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6770394 B2 [0006]
DE 112007000638 T5 [0006]
DE 112007002486 T5 [0006]
DE 112007000282 T5 [0006]

Claims

Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit (30) für eine Brennstoffzelle, dadurch gekennzeichnet, dass die Flusskörper-Gasdiffusionsschicht-Einheit (30) einen porösen Körper aufweist, der gleichzeitig einen Flusskörper (31) und eine Gasdiffusionsschicht (32) ausbildet, wobei die Porosität des Körpers in dem Bereich, in dem dieser als Flusskörper (31) ausgebildet ist, größer als die Porosität des Bereichs des Körpers ist, der als Gasdiffusionsschicht (32) ausgebildet ist.
Flussfeld-Gasdiffusionsschicht-Einheit (30), nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Körper Kohlenstofffasern (33), die in einem Bindemittel eingebettet sind, aufweist.
Flussfeld-Gasdiffusionsschicht-Einheit (30), nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenstofffasern (33) parallel zu einer Hauptachse des porösen Körpers orientiert sind.
Flussfeld-Gasdiffusionsschicht-Einheit (30), nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenstofffasern (33) unterschiedliche Querschnitte aufweisen.
Flussfeld-Gasdiffusionsschicht-Einheit (30), nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem porösen Körper ein Querschnittsgradient bezogen auf die Kohlenstofffasern (33) vorliegt.
Brennstoffzellenstapel (100) eine Flussfeld-Gasdiffusionsschicht-Einheit (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweisend, umfassend: – Bipolarplatten (10), jeweils aufweisend einen aktiven Bereich (11), wobei eine Oberfläche der Bipolarplatten (10) unprofiliert ausgebildet ist, – eine zwischen jeweils zwei Bipolarplatten (10) angeordnete Membran-Elektroden-Einheit (20), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Membran-Elektroden-Einheit (20) und den Bipolarplatten (10) die Flussfeld-Gasdiffusionsschicht-Einheit (30) angeordnet ist.
Brennstoffzellenstapel (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran-Elektroden-Einheit (20) stoffschlüssig mit der Bipolarplatte (10) verbunden ist.
Brennstoffzellensystem, einen Brennstoffzellenstapel (100) nach Anspruch 6 oder 7 aufweisend.
Kraftfahrzeug ein Brennstoffzellensystem nach Anspruch 8 aufweisend.