DE102019211876B4 - Leistungsanordnung und Verfahren zu deren Betrieb - Google Patents

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Abstract

Leistungsanordnung (1), mit- einer Brennkraftmaschine (3) und- einer galvanischen Zellenanordnung (5), wobei- die Brennkraftmaschine (3) und die galvanische Zellenanordnung (5) eingerichtet sind, um mit einem selben Brennstoff betrieben zu werden, wobei der Brennstoff Wasserstoff ist, der durch Wärmezufuhr aus einem Speichermedium freisetzbar ist, wobei das Speichermedium eine organische Speicherflüssigkeit ist, wobei- die Leistungsanordnung (1) eine wärmeübertragende Verbindung (7) zwischen der Brennkraftmaschine (3) und der galvanischen Zellenanordnung (5) einerseits und dem Speichermedium andererseits aufweist, sodass- Abwärme der Brennkraftmaschine (3) und der galvanischen Zellenanordnung (5) im Betrieb der Leistungsanordnung (1) zum Freisetzen des Brennstoffs aus dem Speichermedium verwendet werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Leistungsanordnung mit einer Brennkraftmaschine und einer galvanischen Zellenanordnung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Leistungsanordnung.
  • Bei einer Brennkraftmaschine, die mit einem Brennstoff betrieben wird, der durch Wärmezufuhr aus einem Speichermedium freigesetzt wird, besteht typischerweise das Problem, dass zumindest die Abgaswärme der Brennkraftmaschine nicht in allen Betriebspunkten ausreicht, um hinreichend viel Brennstoff zum Betrieb der Brennkraftmaschine aus dem Speichermedium freizusetzen. Dies ist insbesondere der Fall bei Wasserstoffmotoren, die mit Wasserstoff als Brennstoff betrieben werden, der aus einer organischen Speicherflüssigkeit freigesetzt wird. Darüber hinaus ist einer Brennkraftmaschine typischerweise eine auch als Lichtmaschine bezeichnete elektrische Maschine zugeordnet, welche durch die Brennkraftmaschine angetrieben wird, um elektrische Leistung zur Versorgung von Nebenaggregaten der Brennkraftmaschine bereitzustellen. Dies ist ineffizient, insbesondere weil der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine gerade in Hinblick auf die Erzeugung dieser elektrischen Leistung nicht optimal ist.
  • Aus DE 102 42 804 A1 geht eine Leistungsanordnung hervor, die eine Brennkraftmaschine und eine galvanische Zellenanordnung aufweist, wobei die Brennkraftmaschine und die galvanische Zellenanordnung eingerichtet sind, um mit Wasserstoff als einem selben Brennstoff betrieben zu werden. Die Leistungsanordnung weist einen Hochdruckspeicher und eine diesem nachgeordnete Expansionseinrichtung zur Reduzierung des Speicherdrucks auf einen zur Energiewandlung in der Brennkraftmaschine und/oder der galvanischen Zellenanordnung geeigneten Druck auf. Die Expansionseinrichtung weist eine Vorrichtung zur Erwärmung des Wasserstoffs während der Expansion auf. Die Expansionseinrichtung ist hierzu mit einem Wärmetauscherkreislauf der Brennkraftmaschine und/oder der galvanischen Zellenanordnung gekoppelt. Derartige Leistungsanordnungen gehen auch aus DE 10 2004 062 152 A1 und DE 101 52 809 A1 hervor.
  • Aus DE 10 2008 034 221 A1 und DE 10 2010 038 490 A1 geht jeweils eine Speicherung von Wasserstoff in einem als organische Speicherflüssigkeit, nämlich flüssigem LOHC, ausgebildeten Speichermedium hervor, aus dem der Wasserstoff durch Wärmezufuhr freisetzbar ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leistungsanordnung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Leistungsanordnung zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
  • Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten Ausführungsformen.
  • Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Leistungsanordnung geschaffen wird, die eine Brennkraftmaschine und eine galvanische Zellenanordnung aufweist, wobei die Brennkraftmaschine und die galvanische Zellenanordnung eingerichtet sind, um mit einem selben Brennstoff betrieben zu werden, wobei der Brennstoff Wasserstoff ist, der durch Wärmezufuhr aus einem Speichermedium freisetzbar ist, wobei das Speichermedium eine organische Speicherflüssigkeit ist. Die Leistungsanordnung weist eine wärmeübertragende Verbindung zwischen der Brennkraftmaschine und dem Speichermedium einerseits sowie zwischen der galvanischen Zellenanordnung und dem Speichermedium andererseits auf, sodass Abwärme der Brennkraftmaschine und der galvanischen Zellenanordnung im Betrieb der Leistungsanordnung zum Freisetzen des Brennstoffs aus dem Speichermedium verwendet werden kann. Erfindungsgemäß wird somit nicht nur die Abwärme der Brennkraftmaschine zum Freisetzen des Brennstoffs aus dem Speichermedium genutzt, sondern zusätzlich Abwärme der galvanischen Zellenanordnung. Somit ist vorteilhaft gewährleistet, dass in jedem Betriebspunkt der Leistungsanordnung genügend Abwärme zur Verfügung steht, um eine hinreichende Brennstoffmenge aus dem Speichermedium freizusetzen. Es kann vielmehr sogar zusätzlicher Brennstoff aus dem Speichermedium freigesetzt werden, sodass neben der Brennkraftmaschine mit dem Brennstoff auch die galvanische Zellenanordnung betrieben werden kann. Dies ermöglicht es in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung, die elektrische Leistung für Nebenaggregate der Brennkraftmaschine mittels der galvanischen Zellenanordnung bereitzustellen, wobei deren Wirkungsgrad in Hinblick hierauf höher ist als der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine. Weiterhin wird vorteilhaft eine Wärmesenke für die galvanische Zellenanordnung bereitgestellt, wobei deren Abwärme nicht ungenutzt in die Umgebung entlassen, sondern vielmehr zum Freisetzen von Brennstoff aus dem Speichermedium verwendet wird. Ein zum Abführen der Abwärme der galvanischen Zellenanordnung vorgesehener Kühler kann dann kleiner dimensioniert werden, als wenn die Abwärme der galvanischen Zellenanordnung nicht zum Freisetzen des Brennstoffs genutzt würde, oder er kann sogar gegebenenfalls ganz entfallen. Mit Blick auf den Brennstoffbedarf der Brennkraftmaschine bedarf es keiner Einrichtung zum Zuheizen mehr, da die zur Verfügung stehende Wärme in Form der kombinierten Abwärme der Brennkraftmaschine und der galvanischen Zellenanordnung ausreicht, um hinreichend viel Brennstoff freizusetzen.
  • Unter einer Brennkraftmaschine wird hier eine Kraftmaschine mit innerer oder äußerer Verbrennung verstanden, besonders bevorzugt eine Kraftmaschine mit innerer Verbrennung, besonders bevorzugt ein Hubkolbenmotor.
  • Unter einer galvanischen Zellenanordnung wird hier insbesondere eine Vorrichtung zur spontanen Umwandlung von chemischer Energie in elektrische Energie verstanden, die wenigstens eine galvanische Zelle, bevorzugt eine Mehrzahl miteinander elektrisch verschalteter galvanischer Zellen, insbesondere in Reihe geschalteter galvanischer Zellen, aufweist. Insbesondere ist die galvanische Zellenanordnung eine Vorrichtung, der im Betrieb kontinuierlich einerseits ein Brennstoff und andererseits ein Oxidationsmittel, insbesondere Oxidationsgas, zugeführt werden. Der Brennstoff und das Oxidationsmittel werden elektrochemisch miteinander in Reaktion gebracht, wobei die frei werdende chemische Reaktionsenergie in elektrische Energie gewandelt wird. Ein Brennstoff ist dabei insbesondere ein oxidierbarer Stoff oder ein Stoffgemisch mit wenigstens einem oxidierbaren Bestandteil. Das Oxidationsmittel ist insbesondere ein Stoff, vorzugsweise ein Gas, welches wenigstens einen Bestandteil aufweist, der in der Lage ist, den Brennstoff zu oxidieren.
  • Der Brennstoff ist bevorzugt ein Brenngas, das heißt ein brennbares Gas oder Gasgemisch, das bei Raumtemperatur und Umgebungsdruck, insbesondere bei 25 °C und 1013 mbar, gasförmig ist, und wenigstens einen brennbaren Stoff aufweist. Erfindungsgemäß ist der Brennstoff Wasserstoff.
  • Das Oxidationsmittel ist vorzugsweise Sauerstoff oder ein Sauerstoff-haltiges Gas, insbesondere Luft.
  • In bevorzugter Ausgestaltung ist die galvanische Zellenanordnung als Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle eingerichtet.
  • Dass die Brennkraftmaschine und die galvanische Zellenanordnung mit demselben Brennstoff betrieben werden, bedeutet insbesondere, dass der Brennstoff, welcher der Brennkraftmaschine zur chemischen Umsetzung in Form einer inneren oder äußeren Verbrennung zugeführt wird, mit dem Brennstoff, der der galvanischen Zellenanordnung zur elektrochemischen Umsetzung mit dem Oxidationsmittel zugeführt wird, identisch ist, dass also beiden Einrichtungen zu diesen Zwecken derselbe chemische Stoff, insbesondere aus derselben Quelle, zugeführt wird.
  • Das Speichermedium ist bevorzugt so eingerichtet, dass der Brennstoff darin unter Wärmeabgabe einlagerbar oder anlagerbar ist, wobei er unter Wärmezufuhr wieder aus dem Speichermedium freigesetzt werden kann. Besonders bevorzugt kann das Speichermedium hydriert werden, um den Wasserstoff einzulagern, wobei es einer Dehydrierungsreaktion unterworfen werden kann, um den Wasserstoff freizusetzen.
  • Erfindungsgemäß ist das Speichermedium eine organische Speicherflüssigkeit.
  • Die organische Speicherflüssigkeit ist bevorzugt eine Flüssigkeit, wie sie in einem der Dokumente WO 2006/009630 A2 , EP 1 475 349 A2 oder EP 2 925 669 B1 offenbart ist. Insbesondere kann die organische Speicherflüssigkeit bevorzugt mit Wasserstoff beladen werden, indem sie hydriert wird. Der Wasserstoff kann aus der organischen Speicherflüssigkeit bevorzugt freigesetzt werden, indem die organische Speicherflüssigkeit durch Wärmezufuhr sowie bevorzugt katalytisch dehydriert wird.
  • In bevorzugter Ausgestaltung wird Abwärme der Brennkraftmaschine in Form von Abgaswärme zum Freisetzen des Brennstoffs verwendet.
  • Unter Abgaswärme wird hier insbesondere Wärme verstanden, die dem Abgas der Brennkraftmaschine entnommen wird, um Brennstoff freizusetzen. Insoweit ist es möglich, dass Abgas der Brennkraftmaschine unmittelbar durch einen Wärmetauscher geleitet wird, in dem auch das Speichermedium vorhanden ist, sodass Wärme direkt zwischen dem Abgas und dem Speichermedium ausgetauscht werden kann. Insbesondere kann das Abgas direkt durch einen Freisetzer geleitet werden, der eingerichtet ist, um Brennstoff freizusetzen. Alternativ ist es möglich, dass das Speichermedium durch einen Abgasleitungsabschnitt der Brennkraftmaschine durchgeleitet wird, um dem entlang des Abgasleitungsabschnitts strömenden Abgas Wärme zu entziehen. Insbesondere ist es möglich, dass der Freisetzer als Teil der Abgasverrohrung der Brennkraftmaschine ausgebildet ist.
  • Es ist aber gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung auch möglich, dass die Brennkraftmaschine einen Abgas-Kühlmittelkreislauf aufweist, in dem ein Abgas-Kühlmittel strömt. Der Abgas-Kühlmittelkreislauf umfasst einerseits einen Abgas-Wärmetauscher, in welchem das Abgas-Kühlmittel Wärme aus der Abgasströmung aufnimmt, und andererseits den Freisetzer, wo das Abgas-Kühlmittel Wärme an das Speichermedium zur Freisetzung des Brennstoffs abgibt.
  • Abwärme der galvanischen Zellenanordnung wird bevorzugt zum Vorwärmen des Speichermediums vor dem eigentlichen Freisetzen verwendet. Hierzu ist bevorzugt ein Wärmetauscher in einen Kühlkreislauf der galvanischen Zellenanordnung eingebunden, der einerseits von einem in dem Kühlkreislauf strömenden Kühlmittel - insbesondere stromabwärts der galvanischen Zellenanordnung, vorzugsweise unmittelbar stromabwärts der galvanischen Zellenanordnung - durchströmt ist, wobei andererseits in dem Wärmetauscher das organische Speichermedium, insbesondere die organische Speicherflüssigkeit strömt.
  • Das Freisetzen des Brennstoffs ist somit bevorzugt zweiteilig ausgestaltet und umfasst zwei Schritte, nämlich als ersten Schritt ein Vorwärmen des Speichermediums und als zweiten Schritt ein eigentliches Austreiben des Brennstoffs aus dem Speichermedium. Bevorzugt wird das Speichermedium beim Vorwärmen zunächst - insbesondere mittels der Abwärme der galvanischen Zellenanordnung - auf ein Temperaturniveau gebracht, von dem ausgehend das eigentliche Austreiben möglich ist, wobei beim Austreiben insbesondere - vorzugsweise durch die Abgaswärme der Brennkraftmaschine - Reaktionswärme zugeführt wird, um den Brennstoff aus dem Speichermedium auszutreiben, insbesondere um die Dehydrierungsreaktion an der organischen Speicherflüssigkeit durchzuführen.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Leistungsanordnung ein Steuergerät aufweist, das eingerichtet ist, um eine angeforderte Gesamtleistung für die Leistungsanordnung zu erfassen. Das Steuergerät ist weiter eingerichtet, um einen Gesamt-Brennstoffbedarf - vorzugsweise eine Zufuhrrate - in Abhängigkeit von der erfassten Gesamtleistung zu ermitteln, und eine erste Leistungsvorgabe für die Brennkraftmaschine sowie eine zweite Leistungsvorgabe für die galvanische Zellenanordnung unter Berücksichtigung der angeforderten Gesamtleistung in Abhängigkeit von dem Gesamt-Brennstoffbedarf zu bestimmen. Die Leistungsanordnung wird also insbesondere brennstoffbedarfsgetrieben in Abhängigkeit von der angeforderten Gesamtleistung gesteuert oder geregelt. Dies ermöglicht einen optimierten Betrieb der Leistungsanordnung bei hohem Gesamt-Wirkungsgrad.
  • Unter einer angeforderten Gesamtleistung wird dabei insbesondere diejenige Leistung verstanden, die der Leistungsanordnung insgesamt, also der Brennkraftmaschine kombiniert mit der galvanischen Zellenanordnung, abverlangt wird. Dass diese angeforderte Gesamtleistung durch das Steuergerät erfasst wird, bedeutet insbesondere, dass das Steuergerät die angeforderte Gesamtleistung ermittelt, oder dass die angeforderte Gesamtleistung dem Steuergerät mitgeteilt wird. Die angeforderte Gesamtleistung kann sich beispielsweise aus einer Anforderung eines Betreibers der Leistungsanordnung, beispielsweise einer Leistungs-Pedalstellung, beispielsweise Fahrpedalstellung, oder Leistungs-Wählhebelstellung, ergeben.
  • Unter einem Gesamt-Brennstoffbedarf wird hier diejenige Brennstoffmenge verstanden, welche die Leistungsanordnung pro Zeiteinheit benötigt, um die erfasste Gesamtleistung zu erbringen. Insbesondere ist der Gesamt-Brennstoffbedarf eine Zufuhrrate, das heißt Brennstoffmenge pro Zeiteinheit, insbesondere Brennstoffmasse pro Zeiteinheit, welche der Brennkraftmaschine und der galvanischen Zellenanordnung gemeinsam zugeführt werden muss, um die angeforderte Gesamtleistung aufbringen zu können.
  • Eine Leistungsvorgabe ist insbesondere ein Steuerbefehl oder ein Steuersignal, welches der zugeordneten Einrichtung anzeigt oder vorgibt, welche Leistung durch sie zu erbringen ist. Die erste Leistungsvorgabe für die Brennkraftmaschine und die zweite Leistungsvorgabe für die galvanische Zellenanordnung entsprechen in Summe bevorzugt der angeforderten Gesamtleistung.
  • Insbesondere wird die angeforderte Gesamtleistung durch das Steuergerät in Form der ersten Leistungsvorgabe einerseits und der zweiten Leistungsvorgabe andererseits auf die Brennkraftmaschine einerseits und die galvanische Zellenanordnung andererseits aufgeteilt.
  • Dies geschieht bevorzugt so, das heißt die erste Leistungsvorgabe und die zweite Leistungsvorgabe werden bevorzugt derart gewählt, dass eine durch die Abwärme der Brennkraftmaschine und der galvanischen Zellenanordnung freigesetzte Brennstoffmenge dem Gesamt-Brennstoffbedarf angenähert, vorzugsweise gleichgestellt, wird. Unter der freigesetzten Brennstoffmenge ist dabei insbesondere die pro Zeiteinheit freigesetzte Brennstoffmenge, insbesondere also eine freigesetzte Brennstoffrate, zu verstehen.
  • Dieser Ausgestaltung liegt folgende Überlegung zugrunde: Die Brennkraftmaschine weist im Vergleich zu der galvanischen Zellenanordnung den geringeren Wirkungsgrad auf und produziert entsprechend einen höheren Anteil an Abwärme. Bedarf es somit zur Erbringung der angeforderten Gesamtleistung einer größeren Brennstoffmenge als momentan freigesetzt wird, wird vorteilhaft die angeforderte Gesamtleistung zu Lasten der Brennkraftmaschine umverteilt, die Brennkraftmaschine also stärker belastet, wobei zugleich bevorzugt die galvanische Zellenanordnung entlastet wird. Dadurch wird in Summe mehr Abwärme erzeugt, sodass mehr Brennstoff freigesetzt werden kann. Umgekehrt wird dann, wenn die angeforderte Gesamtleistung einen geringeren Gesamt-Brennstoffbedarf nach sich zieht, als momentan Brennstoff freigesetzt wird, die galvanische Zellenanordnung stärker belastet und bevorzugt die Brennkraftmaschine entsprechend entlastet, sodass die anfallende Abwärme sinkt und weniger Brennstoff freigesetzt wird. Zugleich wird dabei die Leistungsanordnung mit höherem Wirkungsgrad betrieben. Somit kann die Leistungsanordnung brennstoffbedarfsgeführt wirkungsgradoptimal betrieben werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass das Steuergerät eingerichtet ist, um eine momentane Freisetzungsrate des Brennstoffs zu ermitteln, und um die momentane Freisetzungsrate mit dem Gesamt-Brennstoffbedarf zu vergleichen. Das Steuergerät ist dann weiter eingerichtet, um die erste Leistungsvorgabe zu erhöhen und die zweite Leistungsvorgabe abzusenken, wenn die momentane Freisetzungsrate geringer ist als der Gesamt-Brennstoffbedarf. Umgekehrt ist das Steuergerät eingerichtet, um die erste Leistungsvorgabe abzusenken und die zweite Leistungsvorgabe zu erhöhen, wenn die momentane Freisetzungsrate größer ist als der Gesamt-Brennstoffbedarf. Diese Schritte werden bevorzugt dauerhaft - insbesondere iterativ - während des Betriebs der Leistungsanordnung durchgeführt. Auf diese Weise wird die obige Überlegung vorteilhaft in die Praxis umgesetzt. Die Leistungsanordnung wird brennstoffbedarfsgeführt und wirkungsgradoptimiert betrieben.
  • Insbesondere wird bevorzugt die Leistungsanordnung so gesteuert, dass die Brennkraftmaschine nur diejenige Leistung abgibt, deren zugeordnete Abwärme ausreicht, genau so viel Brennstoff freizusetzen, dass die galvanische Zellenanordnung und die Brennkraftmaschine gemeinsam die angeforderte Gesamtleistung bereitstellen können.
  • Es kann allerdings je nach Wirkungsgradverlauf auch günstig sein, die Brennkraftmaschine wärmebasiert zu fahren, oder zusätzlich den Wirkungsgrad zu beachten.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die galvanische Zellenanordnung elektrisch mit wenigstens einem Nebenaggregat der Brennkraftmaschine zur Versorgung des Nebenaggregats mit elektrischer Leistung verbunden ist. Dies hat den Vorteil, dass die elektrische Leistung für das wenigstens eine Nebenaggregat mit hohem Wirkungsgrad bereitgestellt werden kann. Besonders vorteilhaft weist vorzugsweise die Brennkraftmaschine keine zugeordnete elektrische Maschine, insbesondere keine Lichtmaschine, zur Erzeugung elektrischer Leistung für ihre Nebenaggregate auf; vielmehr wird die elektrische Leistung für die Nebenaggregate bevorzugt vollständig durch die galvanische Zellenanordnung bereitgestellt. Somit kann die elektrische Leistung für die Nebenaggregate mit dem höheren Wirkungsgrad der galvanischen Zellenanordnung gewonnen werden, was wiederum den Gesamtwirkungsgrad der Leistungsanordnung erhöht.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Brennkraftmaschine mit einem elektrischen Generator antriebswirkverbunden ist, wobei der elektrische Generator und die galvanische Zellenanordnung mit einem selben Stromnetz elektrisch verbunden sind. Vorteilhaft ist die Leistungsanordnung somit eine Leistungsanordnung zur Bereitstellung von elektrischer Leistung in einem Stromnetz, wobei sowohl die galvanische Zellenanordnung als auch die Brennkraftmaschine zur Versorgung des elektrischen Stromnetzes mit elektrischer Leistung beitragen. Der hier angesprochene elektrische Generator ist insbesondere keine zur Versorgung von Nebenaggregaten vorgesehene elektrische Maschine, sondern ein insbesondere größer dimensionierter elektrischer Generator, der mit der Hauptleistung der Brennkraftmaschine, insbesondere mit deren Nennleistung, gespeist werden kann. Insbesondere wird bevorzugt die gesamte mechanische Abtriebsleistung der Brennkraftmaschine dem elektrischen Generator zugeführt. Die Brennkraftmaschine dient bevorzugt nicht zusätzlich zum Antreiben anderer Komponenten, beispielsweise zum direkten mechanischen Antreiben eines Fahrwerks oder dergleichen. Insbesondere bei der Ausgestaltung, bei der Brennkraftmaschine und galvanische Zellenanordnung gemeinsam elektrische Leistung für ein Stromnetz bereitstellen, kann in besonders vorteilhafter Weise die oben beschriebene brennstoffbedarfsgeführte Regelung der Leistungsanordnung durchgeführt werden, wobei die elektrische Leistung in entsprechender Weise - mit Vorteil für den Gesamtwirkungsgrad - entweder in höherem Maß von der galvanischen Zellenanordnung und in geringerem Maß von der Brennkraftmaschine, oder in höherem Maß von der Brennkraftmaschine und in geringerem Maß von der galvanischen Zellenanordnung bereitgestellt wird.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Brennkraftmaschine ein Verdichter zur Verdichtung von Frischmasse zugeordnet ist, wobei eine Hochdruckseite des Verdichters strömungstechnisch mit einem Oxidationsmitteleinlass der galvanischen Zellenanordnung verbunden ist. Vorteilhaft kann dabei der Verdichter der Brennkraftmaschine mitgenutzt werden, um dieser verdichtetes Oxidationsmittel zuzuführen. Somit kann die Anzahl der Komponenten der Leistungsanordnung reduziert und der Wirkungsgrad weiter erhöht werden. Unter Frischmasse wird dabei eine einem Brennraum der Brennkraftmaschine zuzuführende Stoffmenge verstanden, die zumindest auch Verbrennungsluft oder Sauerstoff für die Oxidation des Brennstoffs umfasst. Die Frischmasse kann insbesondere Verbrennungsluft oder ein Verbrennungsluft-Brennstoff-Gemisch sein.
  • Der Verdichter ist bevorzugt Teil eines Abgasturboladers der Brennkraftmaschine. In diesem Fall ist der Verdichter mit einer in einem Abgaspfad der Brennkraftmaschine angeordneten Turbine antriebswirkverbunden. Der Verdichter wird dann insbesondere durch die abgasgetriebene Turbine angetrieben.
  • Unter einer Hochdruckseite des Verdichters wird die stromabwärtige Seite des Verdichters verstanden, wo die Frischmasse - insbesondere nach der Verdichtung durch den Verdichter - von dem Verdichter abströmt.
  • In einigen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine, insbesondere in höheren Drehzahl- und/oder Lastbereichen, fördert der Verdichter mehr Frischmasse, als durch die Brennräume der Brennkraftmaschine abgenommen wird, wobei in diesem Fall typischerweise die Verdichterleistung mittels eines Verdichterbypasses oder eines Turbinenbypasses abgeregelt wird. Bei der hier vorgeschlagenen Ausgestaltung kann demgegenüber vorteilhaft die überschüssig geförderte Frischmasse als verdichtetes Oxidationsmittel in der galvanischen Zellenanordnung genutzt und dieser zugeführt werden.
  • Vorzugsweise ist in einer strömungstechnischen Verbindung zwischen der Hochdruckseite des Verdichters und dem Oxidationsmitteleinlass der galvanischen Zellenanordnung eine Ventileinrichtung angeordnet, über welche ein Durchtrittsquerschnitt der strömungstechnischen Verbindung steuer- oder regelbar ist. Dies ermöglicht eine bedarfsgerechte Aufteilung der verdichteten Frischmasse auf die Brennkraftmaschine einerseits und die galvanische Zellenanordnung andererseits.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Abgasleitung der galvanischen Zellenanordnung strömungstechnisch mit einer Brennstoffzufuhr und/oder einem Frischmassepfad der Brennkraftmaschine verbunden ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass in der galvanischen Zellenanordnung nicht umgesetzter Brennstoff der Brennkraftmaschine zugeführt und dort verwertet werden kann.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Leistungsanordnung einen Pufferspeicher aufweist, der eingerichtet ist zur Speicherung, insbesondere Zwischenspeicherung, von freigesetztem Brennstoff. Auf diese Weise kann die Leistungsanordnung kurzfristig, wenn kein oder nicht genügend Brennstoff freigesetzt werden kann, beispielsweise bei einem Kaltstart der Leistungsanordnung, aus dem Pufferspeicher betrieben werden.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verfahren zum Betreiben einer Leistungsanordnung geschaffen wird, wobei einer Brennkraftmaschine der Leistungsanordnung und einer galvanischen Zellenanordnung der Leistungsanordnung derselbe Brennstoff zugeführt wird, wobei der Brennstoff durch Wärmezufuhr aus einem Speichermedium freigesetzt wird, und wobei Abwärme der Brennkraftmaschine und Abwärme der galvanischen Zellenanordnung im Betrieb der Leistungsanordnung zum Freisetzen des Brennstoffs aus dem Speichermedium verwendet wird. Als der Brennstoff wird Wasserstoff verwendet, und als das Speichermedium wird eine organische Speicherflüssigkeit verwendet.
  • Vorzugsweise wird im Rahmen des Verfahrens eine erfindungsgemäße Leistungsanordnung oder eine Leistungsanordnung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele betrieben.
  • In Zusammenhang mit dem Verfahren ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Leistungsanordnung erläutert wurden.
  • Vorzugsweise wird im Rahmen des Verfahrens eine angeforderte Gesamtleistung für die Leistungsanordnung erfasst, wobei ein Gesamt-Brennstoffbedarf in Abhängigkeit von der erfassten Gesamtleistung ermittelt wird. Eine erste Leistungsvorgabe für die Brennkraftmaschine und eine zweite Leistungsvorgabe für die galvanische Zellenanordnung wird unter Berücksichtigung der angeforderten Gesamtleistung in Abhängigkeit von dem Gesamt-Brennstoffbedarf bestimmt.
  • Insbesondere wird die angeforderte Gesamtleistung auf die erste Leistungsvorgabe einerseits und die zweite Leistungsvorgabe andererseits aufgeteilt. Insbesondere werden die erste Leistungsvorgabe und die zweite Leistungsvorgabe so gewählt, dass eine durch die Abwärme der Brennkraftmaschine und der galvanischen Zellenanordnung freigesetzte Brennstoffmenge dem Gesamt-Brennstoffbedarf angenähert, vorzugsweise gleichgestellt wird.
  • Vorzugsweise wird hierzu eine momentane Freisetzungsrate für den Brennstoff ermittelt, wobei die ermittelte momentane Freisetzungsrate mit dem Gesamt-Brennstoffbedarf verglichen wird. Die erste Leistungsvorgabe wird vermindert, und die zweite Leistungsvorgabe wird erhöht, wenn die ermittelte momentane Freisetzungsrate größer ist als der Gesamt-Brennstoffbedarf. Die erste Leistungsvorgabe wird erhöht und die zweite Leistungsvorgabe wird erniedrigt, wenn die ermittelte momentane Freisetzungsrate kleiner ist als der Gesamt-Brennstoffbedarf. Dies wird bevorzugt iterativ durchgeführt, bevorzugt dauerhaft während des Betriebs der Leistungsanordnung. Die Leistungsanordnung wird auf diese Weise abhängig von dem Brennstoffbedarf geführt, insbesondere wirkungsgradoptimiert. Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die Regelung der Leistungsaufteilung auf die Brennkraftmaschine und die galvanische Zellenanordnung an der Freisetzung des Brennstoffs ausgerichtet wird.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass als Brennstoff Wasserstoff verwendet wird, wobei als Speichermedium eine organische Speicherflüssigkeit verwendet wird.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass Abgaswärme der Brennkraftmaschine zum Austreiben des Brennstoffs aus dem Speichermedium verwendet wird.
  • Vorzugsweise wird Abwärme der galvanischen Zellenanordnung zum Vorwärmen des Speichermediums verwendet.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass Kühlabwärme der Brennkraftmaschine zum Vorwärmen des Speichermediums verwendet wird, insbesondere zusätzlich zu der Abwärme der galvanischen Zellenanordnung. Insbesondere ist bevorzugt ein zum Vorwärmen des Speichermediums vorgesehener Wärmetauscher in einen Brennkraftmaschinen-Kühlmittelkreislauf eingebunden, sodass Kühlabwärme der Brennkraftmaschine dem Wärmetauscher zugeführt werden kann.
  • In Zusammenhang mit der Brennkraftmaschine wird hier insbesondere unterschieden zwischen Abgaswärme und Kühlabwärme. Die Abwärme der Brennkraftmaschine teilt sich demnach insbesondere auf in Abgaswärme einerseits und Kühlabwärme andererseits.
  • Unter Kühlabwärme der Brennkraftmaschine wird hier Wärme verstanden, die in einem Motorblock der Brennkraftmaschine anfällt und durch Flüssigkeitskühlung aus dem Motorblock abgeführt wird. Hierfür wird der Motorblock zumindest bereichsweise von einem Kühlmittel durchströmt. Insbesondere ist die Kühlabwärme keine Abgaswärme. Vielmehr wird die Abgaswärme nicht dem Motorblock über Flüssigkeitskühlung entzogen, sondern sie wird dem entlang der Abgasverrohrung abströmenden Abgas entzogen.
  • Die Beschreibung der Leistungsanordnung einerseits und des Verfahrens andererseits sind komplementär zueinander zu verstehen. Verfahrensschritte, die explizit oder implizit im Zusammenhang mit der Leistungsanordnung beschrieben sind, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Schritte einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens. Das Verfahren zeichnet sich bevorzugt insbesondere durch wenigstens einen Verfahrensschritt aus, der durch wenigstens ein Merkmal der erfindungsgemäßen Leistungsanordnung oder eines Ausführungsbeispiels der Leistungsanordnung bedingt ist. Merkmale der Leistungsanordnung, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert sind, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Leistungsanordnung. Diese zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens ein Merkmal aus, welches durch wenigstens einen Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens bedingt ist.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen
    • 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Leistungsanordnung sowie einer ersten Ausführungsform eines Verfahrens zu deren Betrieb;
    • 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Leistungsanordnung sowie einer zweiten Ausführungsform eines Verfahrens zu deren Betrieb, und
    • 3 eine schematische Detaildarstellung der zweiten Ausführungsform des Verfahrens in einem Flussdiagramm.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Leistungsanordnung 1 sowie einer ersten Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben der Leistungsanordnung 1. Die Leistungsanordnung 1 weist eine Brennkraftmaschine 3, insbesondere einen Wasserstoffmotor, und eine galvanische Zellenanordnung 5, insbesondere eine Brennstoffzelle, auf, wobei die Brennkraftmaschine 3 und die galvanische Zellenanordnung 5 mit einem selben Brennstoff, insbesondere Brenngas, erfindungsgemäß Wasserstoff, betrieben werden, der durch Wärmezufuhr aus einem Speichermedium, erfindungsgemäß einer organischen Speicherflüssigkeit, freigesetzt wird.
  • Die Leistungsanordnung 1 weist eine wärmeübertragende Verbindung 7 zwischen der Brennkraftmaschine 3 und dem Speichermedium einerseits und zwischen der galvanischen Zellenanordnung 5 und dem Speichermedium andererseits auf, sodass sowohl Abwärme der Brennkraftmaschine 3 als auch Abwärme der galvanischen Zellenanordnung 5 im Betrieb der Leistungsanordnung 1 zum Freisetzen des Brennstoffs aus dem Speichermedium verwendet werden kann. Dadurch bedarf es keiner Einrichtung zum Zuheizen, vielmehr kann sehr effizient ohne Weiteres auch mehr Brennstoff freigesetzt werden, als zum Betrieb der Brennkraftmaschine 3 benötigt wird, sodass parallel die galvanische Zellenanordnung 5 mit dem Brennstoff betrieben werden kann, wobei insgesamt der Wirkungsgrad der Leistungsanordnung 1 hoch ist.
  • Die wärmeübertragende Verbindung 7 weist hier einen Abgaswärmekreislauf 9 auf, über den Abgaswärme aus Abgas der Brennkraftmaschine 3 einem Freisetzer 11 zum Freisetzen des Brennstoffs aus dem Speichermedium zugeführt werden kann. Bevorzugt ist der Abgaswärmekreislauf 9 ein Abgas-Kühlmittelkreislauf, in dem ein Abgas-Kühlmittel strömt, welches einerseits einen Abgaswärmetauscher 13 zur Entnahme von Wärme aus dem Abgas der Brennkraftmaschine 3 und andererseits den Freisetzer 11 durchströmt. Alternativ kann das Abgas direkt in den Freisetzer 11 zur Wärmeabgabe geführt werden.
  • Der Freisetzer 11 weist bevorzugt wenigstens einen Katalysator oder wenigstens ein katalytisches Material auf, insbesondere einen metallhaltigen Katalysator, wobei der Katalysator eingerichtet ist zur Katalyse einer Dehydrierungsreaktion zum Dehydrieren des Speichermediums, insbesondere der organischen Speicherflüssigkeit. Der Katalysator weist bevorzugt wenigstens ein Metall auf, das ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus: Palladium, Nickel, Platin, Iridium, Ruthenium, Cobalt, Rhodium, Kupfer, Gold, Rhenium, und Eisen, wobei das Metall insbesondere in feinverteilter Form auf einem porösen, unpolaren Träger vorliegen kann.
  • Außerdem weist die wärmeübertragende Verbindung 7 hier einen Kühlmittelkreislauf 15 auf, der der Brennstoffzelle 5 zur Kühlung, das heißt insbesondere zur Abfuhr von Abwärme, zugeordnet ist. Dabei ist ein Wärmetauscher 17 in den Kühlmittelkreislauf 15 eingebunden, in dem einerseits das Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufs 15 und andererseits das Speichermedium strömt, sodass Wärme aus dem Kühlmittel an das Speichermedium übertragbar ist. Der Kühlmittelkreislauf 15 weist einen Wärmetauscher-Bypass 18 auf, über den der Wärmetauscher 17 umgangen werden kann. Der Kühlmittelkreislauf 15 weist außerdem insbesondere eine erste Ventileinrichtung 19 auf, über die gesteuert werden kann, ob und in welchem Maß der Wärmetauscher 17 in den Kühlmittelkreislauf 15 einbezogen ist, oder ob und in welchem Maß er vielmehr umgangen wird.
  • Bevorzugt ist dem Kühlmittelkreislauf 15 außerdem ein Außenluftkühler 21 zugeordnet, über den Wärme aus dem Kühlmittelkreislauf 15 an eine äußere Umgebung der Leistungsanordnung 1 abgeführt werden kann, insbesondere wenn die Abwärme der Brennstoffzelle 5 nicht vollständig durch den Wärmetauscher 17 abgenommen werden kann.
  • Der Kühlmittelkreislauf 15 weist einen Außenluftkühler-Bypass 23 auf, über den der Außenluftkühler 21 umgangen werden kann. Weiterhin weist der Kühlmittelkreislauf 15 eine zweite Ventileinrichtung 25 auf, über die gesteuert werden kann, ob und gegebenenfalls in welchem Maß der Außenluftkühler 21 umgangen wird.
  • Das Speichermedium, insbesondere die organische Speicherflüssigkeit, wird vorzugsweise aus einem hier nicht dargestellten Vorratsbehälter über einen Speichermedienzulauf 27 dem Freisetzer 11 zugeführt, wobei das Speichermedium zunächst über den Wärmetauscher 17 strömt und dort vorgewärmt wird. Vorzugsweise strömt es anschließend auf seinem Weg zu dem Freisetzer 11 noch über einen Speichermedien-Wärmetauscher 29, wo es weiter vorgewärmt wird. Von dem Speichermedien-Wärmetauscher 29 gelangt das Speichermedium in den Freisetzer 11, wo der Brennstoff ausgetrieben wird, der anschließend über eine Brennstoffzufuhr 31 der Brennkraftmaschine 3 einerseits und der galvanischen Zellenanordnung 5 andererseits zugeführt wird. Von dem Brennstoff abgereichertes Speichermedium strömt vorzugsweise aus dem Freisetzer 11 über den Speichermedien-Wärmetauscher 29 ab und weiter über einen Speichermedienablauf 33 in einen nicht dargestellten Sammelbehälter für das abgereicherte Speichermedium. In dem Speichermedien-Wärmetauscher 29 kann Wärme von dem in dem Freisetzer 11 erhitzten, abgereicherten Speichermedium an das heranströmende, mit Brennstoff beladene Speichermedium übertragen werden. Dadurch wird das brennstoffbeladene Speichermedium weiter vorgewärmt.
  • Der galvanischen Zellenanordnung 5 wird außerdem ein Oxidationsmittel 35, insbesondere Luft, zur elektrochemischen Umsetzung mit dem Brennstoff über einen Oxidationsmitteleinlass 36 zugeführt. Außerdem wird der galvanischen Zellenanordnung 5 Abgas 37, insbesondere Wasserdampf, über eine Abgasleitung 38 abgeführt. Die galvanische Zellenanordnung 5 weist außerdem einen elektrischen Anschluss 39 auf, an dem elektrische Leistung entnommen werden kann.
  • Der Brennkraftmaschine 3 wird bevorzugt Frischmasse 41 zur chemischen Umsetzung mit dem Brennstoff über einen Frischmassepfad 42 zugeführt, insbesondere Verbrennungsluft. Außerdem weist die Brennkraftmaschine 3 einen Abtrieb 43 auf, an dem mechanische Leistung abgenommen werden kann.
  • Die galvanische Zellenanordnung 1 ist elektrisch bevorzugt mit wenigstens einem Nebenaggregat 45 der Brennkraftmaschine 3 zur Versorgung des Nebenaggregats 45 mit elektrischer Leistung verbunden. Der Brennkraftmaschine 3 ist entsprechend bevorzugt keine elektrische Maschine, insbesondere keine Lichtmaschine, zur Versorgung ihrer Nebenaggregate mit elektrischer Leistung zugeordnet.
  • Der Brennkraftmaschine 3 ist bevorzugt ein Verdichter 47, insbesondere als Teil eines hier nicht dargestellten Abgasturboladers, zugeordnet, der eingerichtet ist zur Verdichtung der Frischmasse 41. Eine Hochdruckseite des Verdichters 47 ist bevorzugt strömungstechnisch mit dem Oxidationsmitteleinlass 36 der galvanischen Zellenanordnung 5 verbunden.
  • Die Abgasleitung 38 der galvanischen Zellenanordnung 5 ist bevorzugt strömungstechnisch mit einer Brennstoffzufuhr 51 und/oder mit dem Frischmassepfad 42 der Brennkraftmaschine 3 verbunden.
  • Bevorzugt weist die Leistungsanordnung 1 einen Pufferspeicher 53 zur Speicherung, insbesondere zur Zwischenspeicherung, von in dem Freisetzer 11 freigesetzten Brennstoff auf.
  • Anhand von 1 wird deutlich, dass hier insbesondere Abgaswärme der Brennkraftmaschine 3 zum Austreiben des Brennstoffs aus dem Speichermedium in dem Freisetzer 11 verwendet wird, wobei Abwärme der galvanischen Zellenanordnung 5 zum Vorwärmen des Speichermediums in dem Wärmetauscher 17 verwendet wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird zusätzlich Kühlabwärme der Brennkraftmaschine 3 zum Vorwärmen des Speichermediums verwendet. Hierzu ist bevorzugt ein nicht dargestellter Brennkraftmaschinen-Kühlmittelkreislauf zur Kühlung eines Motorblocks der Brennkraftmaschine 3 mit dem Wärmetauscher 17 oder einem zusätzlichen Wärmetauscher zur Wärmeübertragung an das Speichermedium, insbesondere zum Vorwärmen desselben, wärmeübertragend verbunden.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Leistungsanordnung 1 sowie einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens zu deren Betrieb.
  • Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insoweit jeweils auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
  • Dabei ist hier der Abtrieb 43 der Brennkraftmaschine 3 mit einem elektrischen Generator 55 antriebswirkverbunden, der einen elektrischen Anschluss 57 aufweist. Der elektrische Anschluss 57 des Generators 55 und der elektrische Anschluss 39 der galvanischen Zellenanordnung 5 sind elektrisch mit einem selben Stromnetz 59 verbunden.
  • Die Leistungsanordnung 1 weist ein Steuergerät 61 auf, das eingerichtet ist, um eine angeforderte Gesamtleistung für die Leistungsanordnung 1 zu erfassen, und um einen Gesamt-Brennstoffbedarf in Abhängigkeit von der erfassten Gesamtleitung zu ermitteln. Das Steuergerät 61 ist außerdem eingerichtet, um eine erste Leistungsvorgabe 63 für die Brennkraftmaschine 3 und eine zweite Leistungsvorgabe 65 für die galvanische Zellenanordnung 5 unter Berücksichtigung der angeforderten Gesamtleistung in Abhängigkeit von dem Gesamt-Brennstoffbedarf zu bestimmen. Insbesondere ist das Steuergerät 61 eingerichtet, um die angeforderte Gesamtleistung auf die erste Leistungsvorgabe 63 und die zweite Leistungsvorgabe 65 aufzuteilen. Insbesondere ist das Steuergerät 61 eingerichtet, um die erste Leistungsvorgabe 63 und die zweite Leistungsvorgabe 65 so zu wählen, dass eine durch die Abwärme der Brennkraftmaschine 3 und der galvanischen Zellenanordnung 5 freigesetzte Brennstoffmenge dem Gesamt-Brennstoffbedarf angenähert, vorzugsweise angeglichen wird.
  • 3 zeigt eine Detaildarstellung der zweiten Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben der Leistungsanordnung 1 gemäß 2 in einem Flussdiagramm. Das Verfahren startet in einem ersten Schritt S1.
  • In einem zweiten Schritt S2 wird die angeforderte Gesamtleistung erfasst, und der Gesamt-Brennstoffbedarf wird in Abhängigkeit von der erfassten Gesamtleistung ermittelt. Weiterhin wird eine momentane Freisetzungsrate für den Brennstoff ermittelt, das heißt die Rate, mit der der Brennstoff momentan in dem Freisetzer 11 freigesetzt wird.
  • In einem dritten Schritt S3 wird geprüft, ob die momentane Freisetzungsrate größer ist als der Gesamt-Brennstoffbedarf. Ist dies der Fall, wird in einem vierten Schritt S4 die zweite Leistungsvorgabe erhöht, und die erste Leistungsvorgabe wird reduziert. Anschließend wird das Verfahren in dem zweiten Schritt S2 fortgesetzt.
  • Wird dagegen in dem dritten Schritt S3 festgestellt, dass die momentane Freisetzungsrate nicht größer ist als der Gesamt-Brennstoffbedarf, wird in einem fünften Schritt S5 geprüft, ob die momentane Freisetzungsrate kleiner ist als der Gesamt-Brennstoffbedarf. Ist dies der Fall, wird das Verfahren in einem sechsten Schritt S6 fortgesetzt, indem die zweite Leistungsvorgabe reduziert und die erste Leistungsvorgabe erhöht wird. Anschließend wird das Verfahren in dem zweiten Schritt S2 fortgesetzt.
  • Wird dagegen in dem fünften Schritt S5 festgestellt, dass die momentane Freisetzungsrate nicht kleiner ist als der Gesamt-Brennstoffbedarf, wird das Verfahren ohne weitere Maßnahmen in dem zweiten Schritt S2 fortgesetzt.
  • Das Verfahren wird so bevorzugt dauerhaft während des Betriebs der Leistungsanordnung 1 durchgeführt, sodass die Leistungsanordnung 1 brennstoffbedarfsgeführt geregelt wird. Dies wirkt sich letztlich insbesondere positiv auf den Gesamtwirkungsgrad der Leistungsanordnung 1 aus, insbesondere mit Blick auf die Erzeugung von elektrischer Leistung für das Stromnetz 59.

Claims (11)

  1. Leistungsanordnung (1), mit - einer Brennkraftmaschine (3) und - einer galvanischen Zellenanordnung (5), wobei - die Brennkraftmaschine (3) und die galvanische Zellenanordnung (5) eingerichtet sind, um mit einem selben Brennstoff betrieben zu werden, wobei der Brennstoff Wasserstoff ist, der durch Wärmezufuhr aus einem Speichermedium freisetzbar ist, wobei das Speichermedium eine organische Speicherflüssigkeit ist, wobei - die Leistungsanordnung (1) eine wärmeübertragende Verbindung (7) zwischen der Brennkraftmaschine (3) und der galvanischen Zellenanordnung (5) einerseits und dem Speichermedium andererseits aufweist, sodass - Abwärme der Brennkraftmaschine (3) und der galvanischen Zellenanordnung (5) im Betrieb der Leistungsanordnung (1) zum Freisetzen des Brennstoffs aus dem Speichermedium verwendet werden kann.
  2. Leistungsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsanordnung (1) ein Steuergerät (61) aufweist, das eingerichtet ist, um - eine angeforderte Gesamtleistung für die Leistungsanordnung (1) zu erfassen, um - einen Gesamt-Brennstoffbedarf in Abhängigkeit von der erfassten Gesamtleistung zu ermittelt, und um - eine erste Leistungsvorgabe (63) für die Brennkraftmaschine (3) und eine zweite Leistungsvorgabe (65) für die galvanische Zellenanordnung (5) unter Berücksichtigung der angeforderten Gesamtleistung in Abhängigkeit von dem Gesamtbrennstoffbedarf zu bestimmen.
  3. Leistungsanordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (61) eingerichtet ist, um - eine momentane Freisetzungsrate für den Brennstoff zu ermitteln, um - die momentane Freisetzungsrate mit dem Gesamt-Brennstoffbedarf zu vergleichen, und - die erste Leistungsvorgabe (63) zu reduzieren und die zweite Leistungsvorgabe zu erhöhen (65), wenn die momentane Freisetzungsrate größer ist als der Gesamt-Brennstoffbedarf, und - die erste Leistungsvorgabe (63) zu erhöhen und die zweite Leistungsvorgabe (65) zu reduzieren, wenn die momentane Freisetzungsrate kleiner ist als der Gesamt-Brennstoffbedarf.
  4. Leistungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die galvanische Zellenanordnung (5) elektrisch mit wenigstens einem Nebenaggregat (45) der Brennkraftmaschine (3) zur Versorgung des Nebenaggregats (45) mit elektrischer Leistung verbunden ist.
  5. Leistungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (3) mit einem elektrischen Generator (55) antriebswirkverbunden ist, wobei der Generator (55) und die galvanische Zellenanordnung (5) mit einem selben Stromnetz (59) verbunden sind.
  6. Leistungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennkraftmaschine (3) ein Verdichter (47) zugeordnet ist, wobei eine Hochdruckseite (49) des Verdichters (47) strömungstechnisch mit einem Oxidationsmitteleinlass (36) der galvanischen Zellenanordnung (5) verbunden ist.
  7. Leistungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abgasleitung (38) der galvanischen Zellenanordnung (5) strömungstechnisch mit einer Brennstoffzufuhr (51) und/oder mit einem Frischmassepfad (42) der Brennkraftmaschine (3) verbunden ist.
  8. Leistungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsanordnung (1) einen Pufferspeicher (53) zur Speicherung von freigesetztem Brennstoff aufweist.
  9. Verfahren zum Betreiben einer Leistungsanordnung (1) mit einer Brennkraftmaschine (3) und einer galvanischen Zellenanordnung (5), wobei die Brennkraftmaschine (3) und die galvanische Zellenanordnung (5) mit einem selben Brennstoff betrieben werden, wobei der Brennstoff durch Wärmezufuhr aus einem Speichermedium freigesetzt wird, wobei Abwärme der Brennkraftmaschine (3) und Abwärme der galvanischen Zellenanordnung (5) im Betrieb der Leistungsanordnung (1) zum Freisetzen des Brennstoffs aus dem Speichermedium verwendet werden, wobei als Brennstoff Wasserstoff verwendet wird, und wobei als Speichermedium eine organische Speicherflüssigkeit verwendet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Abgaswärme der Brennkraftmaschine (3) zum Austreiben von Brennstoff aus dem Speichermedium verwendet wird, wobei Abwärme der galvanischen Zellenanordnung (5) zum Vorwärmen des Speichermediums verwendet wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Kühlabwärme der Brennkraftmaschine (3), insbesondere zusätzlich, zum Vorwärmen des Speichermediums verwendet wird.
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