DE10216710B4 - Arrangement for generating water on board an aircraft - Google Patents

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Abstract

Anordnung zur Erzeugung von Wasser an Bord eines Luftfahrzeuges, die folgende Merkmale umfasst:
– ein Flugzeugtriebwerk mit einem mehrstufigen Triebwerkskompressor (31, 32) und einer mehrstufigen Triebwerksturbine (33, 34);
– eine Wasserversorgungseinheit in Form von mindestens einer Hochtemperatur-Brennstoffzelle (1), die zwischen dem Triebwerkskompressor (31, 32) und der Triebwerksturbine (33, 34) angeordnet ist;
– ein Reformer (2) zur Abspaltung von Wasserstoff aus einem Brennstoff für das Flugzeugtriebwerk;
– jeweils eine Zuführeinrichtung in die mindestens eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle (1) für den Wasserstoff aus dem Reformer (2) und für die verdichtete Luft aus dem Triebwerkskompressor (31, 32);
– eine Abführeinrichtung für die in der Hochtemperatur-Brennstoffzelle (1) durch einen Oxidationsprozess erhitzte Luft, wobei diese wenigstens zum Teil der Triebwerksturbine (33, 34) zur Entspannung zugeleitet wird; und
– mindestens ein Mittel (6, 7) zur Durchführung eines Kondensationsprozesses, das der mindestens einen Hochtemperatur-Brennstoffzelle (1) abgasseitig nachgeschaltet ist.
Arrangement for producing water on board an aircraft, comprising the following features:
- An aircraft engine with a multi-stage engine compressor (31, 32) and a multi-stage engine turbine (33, 34);
- A water supply unit in the form of at least one high-temperature fuel cell (1), which is arranged between the engine compressor (31, 32) and the engine turbine (33, 34);
A reformer (2) for splitting off hydrogen from a fuel for the aircraft engine;
- In each case a feed device in the at least one high-temperature fuel cell (1) for the hydrogen from the reformer (2) and for the compressed air from the engine compressor (31, 32);
A discharge device for the air heated in the high-temperature fuel cell (1) by an oxidation process, this being fed to at least part of the engine turbine (33, 34) for relaxation; and
- At least one means (6, 7) for carrying out a condensation process, the at least one high-temperature fuel cell (1) downstream of the exhaust gas side.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung von Wasser an Bord eines Luftfahrzeuges unter Verwendung von einer oder mehreren Brennstoffzellen.The The invention relates to an arrangement for generating water on board an aircraft using one or more fuel cells.

Speziell in Luftfahrzeugen aber auch an Bord von Wasser- oder Landfahrzeugen sowie bei autonomen stationären Einrichtungen lässt sich Wasser z. B. durch den Einsatz von Brennstoffzellen oder durch einen anderen geeigneten Prozess gewinnen. Um hierbei die der Flug- und Betriebssicherheit sowie dem Komfort eines Luftfahrzeuges dienenden Redundanzen zu gewährleisten, müssen die einzelnen Systeme entsprechend miteinander verschaltet sein. Die bisher übliche Trennung zwischen Wasser- bzw. Abwassersystemen einerseits, Klima- bzw. Kabinenluftsystemen, Energieerzeugungssystemen sowie Hydraulik- bzw. Pneumatiksystemen anderseits ist durch den Einsatz von Brennstoffzellen nicht sinnvoll und vorteilhaft.specially in aircraft but also on board water or land vehicles as well as in autonomous stationary Facilities water z. B. by the use of fuel cells or by a win another suitable process. In order here the the flight and Operational safety and the comfort of an aircraft serving To ensure redundancies have to the individual systems be interconnected accordingly. The previously common Separation between water and sewage systems on the one hand, climatic or cabin air systems, power generation systems and hydraulic or pneumatic systems on the other hand is through the use of fuel cells not useful and advantageous.

Aus der EP 957 026 A2 ist eine Energieversorgungseinheit an Bord eines Luftfahrzeugs zur Substitution eines Haupttriebwerkes, einer Auxiliary Power Unit, einer Ram Air Turbine oder einer NiCd-Batterie bekannt. Eine Brennstoffzelle dient zur Erzeugung von Gleichstrom, wobei zur Luftversorgung der Brennstoffzelle Abluft der Luftfahrzeug-Klimaanlage oder Luftfahrzeugaußenluft eingesetzt wird. Aus der Brennstoffzellenabluft wird Wasser für die Wasserversorgung des Luftfahrzeuges gewonnen, wobei die Brennstoffzellenabluft anschließend an die Luftfahrzeugumgebung abgegeben wird, was auch für den aus der Brennstoffzelle austretenden Wasserstoff gilt. Eine Erzeugung von Wasser erfolgt mittels eines im Flugzeugauslaß angeordneten Kondensators. Eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle, mit der Wasser anodenseitig ausgefällt wird, ist bei dieser bekannten Einheit nicht vorgesehen.From the EP 957 026 A2 is a power supply unit aboard an aircraft for the substitution of a main engine, an auxiliary power unit, a Ram Air Turbine or a NiCd battery known. A fuel cell is used to generate direct current, wherein the air supply of the fuel cell exhaust air of the aircraft air conditioning system or aircraft air is used. From the fuel cell exhaust water for the water supply of the aircraft is obtained, wherein the fuel cell exhaust air is subsequently delivered to the aircraft environment, which also applies to the leaking from the fuel cell hydrogen. A generation of water takes place by means of a capacitor arranged in the aircraft outlet. A high-temperature fuel cell, with the water is precipitated on the anode side, is not provided in this known unit.

In der EP 967 676 A1 ist ein Düsentriebwerk mit integrierter Brennstoffzelle beschrie ben, wobei der von der Brennstoffzelle erzeugte Gleichstrom mittels eines Konverters in einen konventionellen Flugzeug-Wechselstrom umgewandelt wird. Die in der Verbrennungskammer des Düsentriebwerkes angeordnete Brennstoffzelle enthält Festkörpermembranen, die sich zwischen dem äußeren und inneren Gehäuse des Triebwerkes befinden. Für den Fall der Verwendung von Kohlenwasserstoff-Brennstoffen sind zusätzlich zu den Festkörpermembranen Reformer in einer Wand der Verbrennungskammer vorgesehen, um ein Wasserstoff enthaltendes sowie relativ sauerstofffreies Mischgas zu erzeugen. Es ist auch eine Anordnung beschrieben, bei der die Brennstoffzelle mit einem integrierten Reformer ausgestattet ist, um eine wasserstoffreiche Gasversorgung für die Brennstoffzelle zu erreichen.In the EP 967 676 A1 is a jet engine with integrated fuel cell ben described ben, wherein the direct current generated by the fuel cell is converted by means of a converter in a conventional aircraft alternating current. The fuel cell disposed in the combustion chamber of the jet engine includes solid state membranes located between the outer and inner housings of the engine. In the case of using hydrocarbon fuels, in addition to the solid state membranes, reformers are provided in a wall of the combustion chamber to produce a hydrogen-containing and relatively oxygen-free mixed gas. It is also described an arrangement in which the fuel cell is equipped with an integrated reformer to achieve a hydrogen-rich gas supply for the fuel cell.

Aus der WO 99/35 702 A1 ist ein System zur Erzeugung von elektrischer Energie bekannt, welches aus einer Brennstoffzelle, einer Heizstufe und einem integrierten Energiegenerator besteht. Der Energiegenerator enthält einen Kompressor, einen Stromgenerator und eine Turbine, die alle auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind. Bei dem Prozess wird sauerstoffhaltiges Gas in dem Kompressor komprimiert, das komprimierte Gas in der Heizstufe erhitzt und zusammen mit einem Brennstoff der Brennstoffzelle zur Erzeugung von elektrischer Energie zugeführt. Der Kompressor dient somit zur Erzeugung von Druckluft zur Benutzung in der Brennstoffzelle. Das von der Brennstoffzelle erzeugte heiße Abgas wird zum Antrieb der Turbine benutzt, welche den Stromgenerator und den Kompressor antreibt. Die Brennstoffzelle und der Stromgenerator zusammen erzeugen elektrischen Gleichstrom, der in einem nachgeordneten Konverter in Wechselstrom umgewandelt wird. Ein Teil der überschüssigen Abgaswärme von dem Turbinenantriebsgas wird zudem für die Vorheizung der in der Brennstoffzelle genutzten Luft verwendet. Es handelt sich um einen kombinierten Energieerzeugungsprozess aus Brennstoffzelle und Turbine.Out WO 99/35 702 A1 is a system for generating electrical Energy known, which consists of a fuel cell, a heating stage and an integrated energy generator. The energy generator contains a compressor, a power generator and a turbine, all are arranged on a common shaft. In the process will oxygen-containing gas in the compressor that compressed compressed Gas heated in the heating stage and together with a fuel of the fuel cell supplied for generating electrical energy. The compressor is thus used for generating compressed air for use in the fuel cell. The hot exhaust gas generated by the fuel cell is used to drive the Used turbine which drives the power generator and the compressor. The Fuel cell and the power generator together generate electrical DC, which is converted into AC in a downstream converter becomes. Part of the excess exhaust heat of the turbine propulsion gas is also used for preheating in the Fuel cell used air used. It is a Combined power generation process from fuel cell and turbine.

In der DE 43 23 719 C2 ist ein Verfahren zur Wasserversorgung an Bord eines mit Triebwerken ausgerüsteten Flugzeuges beschrieben, welche mit Kerosin oder Wasserstoff angetrieben werden. Die bei der Verbrennung des Brennstoffes im Triebwerk entstehenden Abgase werden etwa hinter einer Turbinenstufe teilweise entnommen. Die entnommenen Gase werden auf eine solche Temperatur abgekühlt, dass ein wesentlicher Teil des als Verbrennungsprodukt im Abgas enthaltenen Wassers auskondensiert. Das auskondensierte Wasser wird mit einem Wasserabscheider abgeschieden und gesammelt, wobei das gesammelte Wasser entsprechend der Weiterverwendung bis zu einer geforderten Wasserqualität aufbereitet und einem Wassertank und/oder vorhandenen Wasserversorgungssystemen zugeführt wird.In the DE 43 23 719 C2 describes a process for supplying water on board an aircraft equipped with engines, which are powered by kerosene or hydrogen. The resulting in the combustion of the fuel in the engine exhaust gases are partially removed about behind a turbine stage. The extracted gases are cooled to a temperature such that a significant part of the water contained as combustion product in the exhaust gas condenses. The condensed water is separated with a water separator and collected, the collected water is recycled according to the re-use to a required water quality and a water tank and / or existing water supply systems is supplied.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine optimale Ausnutzung der Brennstoffzellentechnologie und entsprechende Redundanzen für das Flugzeug gewährleistet sowie den geforderten Sicherheitsaspekten Rechnung trägt.Of the Invention is based on the object, an arrangement of the above called type to create the optimum utilization of fuel cell technology and corresponding redundancies for the plane guarantees and the required safety aspects.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Anordnung zur Erzeugung von Wasser an Bord eines Luftfahrzeuges mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The The object is achieved by an arrangement for generating water on board an aircraft with the features of claim 1.

Erfindungsgemäße Ausgestaltungen der Anordnung sind in den Unteransprüchen 2 bis 28 beschrieben.Inventive embodiments The arrangement are described in the subclaims 2 to 28.

Der Hauptvorteil der Erfindung liegt neben den aus der bordeigenen Wassererzeugung bekannten Vorteilen in Bezug auf Gewicht, Flexibilität, Wasserqualität und Wassermenge sowie Abwassermengenreduzierung, insbesondere in einem deutlich verminderten Schadstoffausstoß des Triebwerkes durch die höhere Effizienz des mit einem Gasturbinenprozess verbundenen Hochtemperatur-Brennstoffzellenprozess sowie der damit verbundenen Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und der Nutzung des Brennstoffzellen-Abgases zur Wassererzeugung. Im Idealfall wird lediglich CO2 und Wasserdampf als Abgas ausgestoßen.The main advantage of the invention is in addition to the known from on-board water production advantages in terms of weight, flexibility, water quality and water volume and wastewater volume reduction, in particular in a significantly reduced pollutant emissions of the engine by the higher efficiency of associated with a gas turbine process high-temperature fuel cell process and the associated Reduction of fuel consumption and use of fuel cell exhaust gas for water production. Ideally, only CO 2 and water vapor is emitted as exhaust gas.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die teilweise Nutzung des im Brennstoffzellen-Abgas enthaltenen Wassers, die Bildung von Kondensstreifen und die da mit verbundene typische Schlierenbewölkung in hohen Atmosphäreschichten vermindert wird. Bezogen auf die Gesamtzahl der täglichen Flugbewegungen und durch die zusätzliche Verminderung des Ausstoßes von Kondensationskeimen durch unvollständige Verbrennungsprozesse ergibt sich hier eine nennenswerte Verminderung von Kondensatbildung in der Atmosphäre durch Flugzeugabgase.One Another advantage is that by the partial use of the water contained in the fuel cell exhaust, the formation of Contrails and the associated there with typical Schlierenbewölkung in high atmospheric layers is reduced. Based on the total number of daily flight movements and by the extra Reduction of emissions of condensation germs due to incomplete combustion processes This results in a significant reduction of condensation in the atmosphere by aircraft emissions.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt die einzige Figur eine Anordnung zur Wassererzeugung durch eine in ein Triebwerk integrierte Hochtemperatur-Brennstoffzelle. Diese Anordnung wird nach einem aus gängigen Flugzeugtriebwerken bekannten Prozess betrieben. Luft wird angesaugt, über Kompressorstufen verdichtet, in Brennkammern (herkömmlich mit Treibstoff versetzt und gezündet) erhitzt und über Turbinenstufen, die ihrerseits mit den Kompressorstufen gekoppelt sind, ausgestoßen. Die dabei entstehende Rotationsenergie der Kompressor-Turbineneinheit wird auf einen sogenannten Fan übertragen, welcher den Hauptanteil des Schubes eines Triebwerks liefert.In The drawing is an embodiment after illustrated the invention, and that shows the only figure a Arrangement for generating water by an engine integrated into one High-temperature fuel cell. This arrangement is after a from common Aircraft engines operated known process. Air is sucked in, via compressor stages compressed, in combustion chambers (traditionally fueled and detonated) heated and over Turbine stages, which in turn coupled with the compressor stages are expelled. The resulting rotational energy of the compressor turbine unit is transferred to a so-called fan, which provides the majority of the thrust of an engine.

Der in den Brennkammern herkömmlicher Art stattfindende Prozess wird durch den Einsatz von einer oder mehreren Hochtemperatur-Brennstoffzellen ergänzt oder ganz abgelöst. Das Prinzip von Hochtemperatur-Brennstoffzellen ist für sogenannte SOFCs (Solid Oxide Fuel Cells – Oxidkeramik-Brennstoffzellen) und MCFCs (Molten Carbonate Fuel Cells – Schmelzkarbonat-Brennstoffzellen) beschrieben worden. Zukünftig verfügbare andere Verfahren sind grundsätzlich ebenfalls einsetzbar.Of the in the combustion chambers of conventional type The process that takes place is through the use of one or more High-temperature fuel cells supplemented or completely detached. The The principle of high-temperature fuel cells is for so-called SOFCs (Solid Oxide Fuel Cells - Oxide Ceramics Fuel Cells) and MCFCs (Molten Carbonate Fuel Cells) been described. Future available other methods are basically also usable.

Bei diesem Verfahren sind prinzipbedingt die Luftseite, d. h. der Sauerstofflieferant der Brennstoffzelle und die Brennstoffseite, d. h. der Wasserstofflieferant der Brennstoffzelle voneinander getrennt.at In principle, this process involves the air side, i. H. the oxygen supplier the fuel cell and the fuel side, d. H. the hydrogen supplier the fuel cell separated.

Die Luft durchströmt das Triebwerk in Schubrichtung, wird verdichtet und in die Hochtemperatur-Brennstoffzelle geleitet. Hier wird sie durch den Oxidationsprozess erhitzt, der Sauerstoffanteil wird, soweit von der Brennstoffzelle benötigt, entzogen.The Air flows through the engine in thrust direction, is compressed and into the high-temperature fuel cell directed. Here it is heated by the oxidation process, which Oxygen content is, as far as required by the fuel cell, withdrawn.

Schließlich wird die so erhitzte Luft in der Turbine des Triebwerkes wieder entspannt. Die enthaltene Energie wird in den verschiedenen Turbinenstufen in Rotationsenergie umgewandelt und an die Kompressorstufen und den Fan des Triebwerkes abgegeben, um neue Luft anzusaugen bzw. Schubarbeit zu verrichten.Finally will the heated air in the turbine of the engine relaxed again. The energy contained in the various turbine stages converted into rotational energy and to the compressor stages and the fan of the engine to suck in new air or Do push work.

Der Brennstoff, gängigerweise Kerosin, wird zunächst mit einem Grauwasseranteil emulgiert und dann über einen Verdampfer in die Brennstoffzelle geleitet. Der interne Reformerprozess spaltet den für den Betrieb der Brennstoffzelle nötigen Wasserstoff aus dem Brennstoff ab, dieser und oxidiert zu Wasser, welches in der Brennstoffzelle dann als Wasserdampf vorliegt. Die im Brennstoff enthaltenen Kohlenstoffanteile oxidieren zu CO2 welches dem Abgas an geeigneter Stelle d. h. nach der ersten und/oder zweiten Kondensationsstufe entzogen wird.The fuel, commonly kerosene, is first emulsified with a gray water content and then passed through an evaporator in the fuel cell. The internal reformer process splits the hydrogen necessary for the operation of the fuel cell from the fuel, and oxidizes this to water, which is then present in the fuel cell as water vapor. The carbon components contained in the fuel oxidize to CO 2 which is removed from the exhaust gas at a suitable point, ie after the first and / or second condensation stage.

Der so erzeugte Wasserdampf wird teilweise in den Turbinenteil abgeleitet, um den in ihm enthaltenen Energieanteil in Rotationsenergie umzuwandeln, und zu einem geringeren Teil in einem Wärmetauscher zu Wasser auskondensiert.Of the thus generated water vapor is partly diverted into the turbine part, in order to convert the energy contained in it into rotational energy, and condensed to a lesser extent in a heat exchanger to water.

Zur Aussonderung noch eventuell vorhandener Schadstoffe im Wasser wird dieses zunächst über einen Verdampfer/Kondensator-Prozess erneut destilliert und dann über Aktivkohlefilter nachbehandelt.to Separation of any existing pollutants in the water is this first about one Distiller / condenser process distilled again and then over charcoal filter treated.

Der Verdampfer wird mit der Prozesswärme der Brennstoffzelle betrieben. Ebenso werden die Aktivkohlefilter mit der Prozesswärme der Brennstoffzelle auf einem Temperaturniveau betrieben, welches eine Verkeimung der Filter ausschließt. Zur Regeneration der Aktivkohle werden die Filter jeweils wechselseitig mit Brennstoffzellen-Prozesswärme regeneriert. Nach der Aktivkohlefiltration erfolgt eine erneute Kondensation und Absenkung des Temperaturniveaus des Wassers.Of the Evaporator is using the process heat of Fuel cell operated. Likewise, the activated carbon filter with the process heat the fuel cell operated at a temperature level, which excludes a contamination of the filter. For the regeneration of activated carbon The filters are mutually regenerated with fuel cell process heat. After the activated carbon filtration, a new condensation takes place and lowering the temperature level of the water.

Claims (28)

Anordnung zur Erzeugung von Wasser an Bord eines Luftfahrzeuges, die folgende Merkmale umfasst: – ein Flugzeugtriebwerk mit einem mehrstufigen Triebwerkskompressor (31, 32) und einer mehrstufigen Triebwerksturbine (33, 34); – eine Wasserversorgungseinheit in Form von mindestens einer Hochtemperatur-Brennstoffzelle (1), die zwischen dem Triebwerkskompressor (31, 32) und der Triebwerksturbine (33, 34) angeordnet ist; – ein Reformer (2) zur Abspaltung von Wasserstoff aus einem Brennstoff für das Flugzeugtriebwerk; – jeweils eine Zuführeinrichtung in die mindestens eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle (1) für den Wasserstoff aus dem Reformer (2) und für die verdichtete Luft aus dem Triebwerkskompressor (31, 32); – eine Abführeinrichtung für die in der Hochtemperatur-Brennstoffzelle (1) durch einen Oxidationsprozess erhitzte Luft, wobei diese wenigstens zum Teil der Triebwerksturbine (33, 34) zur Entspannung zugeleitet wird; und – mindestens ein Mittel (6, 7) zur Durchführung eines Kondensationsprozesses, das der mindestens einen Hochtemperatur-Brennstoffzelle (1) abgasseitig nachgeschaltet ist.Arrangement for producing water on board an aircraft, comprising the following features: - an aircraft engine with a multi-stage Engine Compressor ( 31 . 32 ) and a multi-stage turbine engine ( 33 . 34 ); A water supply unit in the form of at least one high-temperature fuel cell ( 1 ) between the engine compressor ( 31 . 32 ) and the engine turbine ( 33 . 34 ) is arranged; - a reformer ( 2 ) for splitting off hydrogen from a fuel for the aircraft engine; In each case a feed device into the at least one high-temperature fuel cell ( 1 ) for the hydrogen from the reformer ( 2 ) and for the compressed air from the engine compressor ( 31 . 32 ); A discharge device for the high-temperature fuel cell ( 1 ) heated by an oxidation process, which at least in part of the engine turbine ( 33 . 34 ) is sent for relaxation; and - at least one means ( 6 . 7 ) for carrying out a condensation process, the at least one high-temperature fuel cell ( 1 ) downstream of the exhaust. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochtemperatur-Brennstoffzellen (1) vom Typ Oxidkeramik-Brennstoffzelle (SOFC – Solid Oxide Fuel Cell) oder Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle (MCFC – Molten Carbonate Fuel Cell) ausgeführt sind oder einem in Leistung und Temperaturniveau vergleichbaren Typ angehören.Arrangement according to claim 1, characterized in that the high-temperature fuel cells ( 1 ) of the type oxide ceramic fuel cell (SOFC - Solid Oxide Fuel Cell) or molten carbonate fuel cell (MCFC - Molten Carbonate Fuel Cell) are executed or belong to a comparable in performance and temperature level type. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffzellen beidseitig auf der Luftseite einerseits und auf der Brennstoffseite andererseits mit Druck beaufschlagbar ausgeführt ist.Arrangement according to claim 1 or 2, characterized that the fuel cells on both sides of the air side one hand and on the other hand, can be pressurized on the fuel side is executed. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff (z. B. Kerosin) mit Grauwasser vermischt und/oder emulgiert wird.Arrangement according to claim 1, characterized the fuel (eg kerosene) is mixed with gray water and / or is emulsified. Anordnung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verdampfung des Brennstoffgemisches (3) ein Verdampfer (3a) vorgesehen ist, dem ein interner Reformerprozess (2) der Brennstoffzelle (1) nachgeordnet ist.Arrangement according to claim 1 or 4, characterized in that for the evaporation of the fuel mixture ( 3 ) an evaporator ( 3a ), to which an internal reform process ( 2 ) of the fuel cell ( 1 ) is subordinate. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (3a) mit der Prozesswärme der Brennstoffzelle (1) betreibbar ausgeführt ist.Arrangement according to claim 5, characterized in that the evaporator ( 3a ) with the process heat of the fuel cell ( 1 ) is operable. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (3a) ringförmig um die Brennstoffzelle (1) angeordnet ist.Arrangement according to claim 5 or 6, characterized in that the evaporator ( 3a ) annularly around the fuel cell ( 1 ) is arranged. Anordnung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verdampfer (3a) ein Kompressor (8) nachgeschaltet ist.Arrangement according to claim 5, 6 or 7, characterized in that the evaporator ( 3a ) a compressor ( 8th ) is connected downstream. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor (8) über eine Abgasturbine (6) antreibbar ausgeführt ist.Arrangement according to claim 8, characterized in that the compressor ( 8th ) via an exhaust gas turbine ( 6 ) is designed drivable. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasturbine (6) mit dem Abgas (5) der Brennstoffzelle (1) betreibbar ausgeführt ist.Arrangement according to claim 9, characterized in that the exhaust gas turbine ( 6 ) with the exhaust gas ( 5 ) of the fuel cell ( 1 ) is operable. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasturbine (6) eine Stufe des Kondensationsprozesses bildet.Arrangement according to claim 9 or 10, characterized in that the exhaust gas turbine ( 6 ) forms a stage of the condensation process. Anordnung nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasturbine (6) und der Kompressor (8) einfach oder mehrfach vorhanden ist.Arrangement according to claim 9, 10 or 11, characterized in that the exhaust gas turbine ( 6 ) and the compressor ( 8th ) is present once or several times. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehrfacher Anordnung der Kompressoren (8) neben den Brennstoff-Kompressoren auch Kompressoren für Druckluft und Hydraulik vorgesehen sind.Arrangement according to claim 12, characterized in that with multiple arrangement of the compressors ( 8th ) are provided in addition to the fuel compressors and compressors for compressed air and hydraulic. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stufe des Kondensationsprozesses als ein Wärmetauscher (7) ausgeführt ist.Arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized in that a stage of the condensation process as a heat exchanger ( 7 ) is executed. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (7) im Luftstrom des Triebwerkes und/oder im Luftstrom an der Triebwerks-Außenhaut betrieben wird.Arrangement according to claim 14, characterized in that the heat exchanger ( 7 ) is operated in the air flow of the engine and / or in the air flow to the engine outer skin. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kondensationsprozess (6, 7) ein Verdampfer/Kondensatorprozess (14a, 14b) zur Wasserpurifikation nachgeschaltet ist.Arrangement according to one of claims 1 to 15, characterized in that the condensation process ( 6 . 7 ) an evaporator / condenser process ( 14a . 14b ) is downstream of the Wasserpurifikation. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (14a) mit der Prozesswärme der Brennstoffzelle (1) betreibbar ausgeführt ist.Arrangement according to claim 16, characterized in that the evaporator ( 14a ) with the process heat of the fuel cell ( 1 ) is operable. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (14a) ringförmig um die Brennstoffzelle (1) angeordnet ist.Arrangement according to claim 17, characterized in that the evaporator ( 14a ) annularly around the fuel cell ( 1 ) is arranged. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (14b) im Luftstrom des Triebwerkes und/oder im Luftstrom an der Triebwerks-Außenhaut betrieben wird.Arrangement according to one of Claims 16 to 18, characterized in that the capacitor ( 14b ) is operated in the air flow of the engine and / or in the air flow to the engine outer skin. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass dem Abgas (5) das CO2 (13) nach den Kondensationsprozessen des Wärmetauschers (7) und/oder des Kondensators (14b) entzogen wird.Arrangement according to one of claims 16 to 19, characterized in that the exhaust gas ( 5 ) the CO 2 ( 13 ) after the condensation processes of the heat exchanger ( 7 ) and / or the capacitor ( 14b ) is withdrawn. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verdampfer/Kondensator (14a, 14b,) eine Aktivkohlefiltration (15a, 15b) nachgeschaltet ist.Arrangement according to one of claims 16 to 20, characterized in that the evaporator / condenser ( 14a . 14b ,) an activated carbon filtration ( 15a . 15b ) is connected downstream. Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivkohlefilter (15a, 15b) in der Nähe der Brennstoffzelle (1) angeordnet sind und mit der Prozesswärme der Brennstoffzelle (1) regeneriert werden.Arrangement according to claim 21, characterized in that the activated carbon filter ( 15a . 15b ) near the fuel cell ( 1 ) are arranged and with the process heat of the fuel cell ( 1 ) are regenerated. Anordnung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Aktivkohlefiltration (15a, 15b) Wasser in destillierter Qualität abgenommen wird.Arrangement according to claim 21 or 22, characterized in that after the activated carbon filtration ( 15a . 15b ) Is distilled water of distilled quality. Anordnung nach einem der Ansprüche 21 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des erzeugten Wassers dem erhitzten Luftstrom vor den Turbinenstufen des Triebwerkes (33, 34) zugeführt wird.Arrangement according to one of the claims 21 or 23, characterized in that part of the water produced is exposed to the heated air flow upstream of the turbine stages of the engine ( 33 . 34 ) is supplied. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinenstufen des Triebwerkes die Kompressorstufen (31, 32) und den Fan (30) des Triebwerkes betreiben, wobei die Kompressorstufen (31, 32) die Brennstoffzelle (1) Luftseitig mit Druck beaufschlagen und der Fan (30) den Schub erzeugt.Arrangement according to one of claims 1 to 24, characterized in that the turbine stages of the engine, the compressor stages ( 31 . 32 ) and the fan ( 30 ) of the engine, the compressor stages ( 31 . 32 ) the fuel cell ( 1 ) Pressurize the air side and the fan ( 30 ) generates the thrust. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffzelle (1) auch ohne Druckbeaufschlagung durch die Kompressoren (31, 32 und 8) betreibbar ausgeführt ist.Arrangement according to one of claims 1 to 25, characterized in that the fuel cell ( 1 ) even without pressurization by the compressors ( 31 . 32 and 8th ) is operable. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Triebwerkskompressor (32) und die Triebwerksturbine (33) zur Luftversorgung und Kühlung der Brennstoffzelle (1) mit verminderter Drehzahl mitdrehen, während der Fan (30), die Triebwerkskompressor-Vorstufe (31) und die Triebwerksturbinen-Niederdruckstufe (34) gebremst werden.Arrangement according to one of claims 1 to 26, characterized in that the engine compressor ( 32 ) and the engine turbine ( 33 ) for air supply and cooling of the fuel cell ( 1 ) at a reduced speed while the fan ( 30 ), the engine compressor precursor ( 31 ) and the engine turbine low-pressure stage ( 34 ) are braked. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, gekennzeichnet durch ein mittels Druckluft startbares Triebwerk.Arrangement according to one of claims 1 to 27, characterized by an air-startable engine.
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