Dr. Jessica Lück, Stefan Krummrich, thyssenkrupp Marine Systems GmbH, Hamburg
Militärische Unterseeboote (U-Boote) werden heutzutage primär zur Aufklärung verwendet. Eine geringe Detektierbarkeit ist daher ausschlaggebend für den Erfolg der Mission. Zudem haben U-Boote lange Zeiten der Mission keinen Zugang zur Außenluft. Daraus ergibt sich die Verwendung einer Brennstoffzelle (BZ), denn sie hat eine geringe Signatur in den Bereichen Lärm / Vibration, Temperatur und Magnetik. Als außenluftunabhängigen Brennstoffzellen-Hybridantrieb setzt die thyssenkrupp Marine Systems-Werft (tk MS) in Kiel Polymerelektrolytmembran-BZ (PEM-BZ) im Antrieb von U-Booten ein. Mit der sogenannten Advanced Submarine Fuel Cell (ASFC) hat die Werft eine eigene Brennstoffzelle entwickelt, die noch besser zu den besonderen Anforderungen der Unterseefahrt passt. Im Vortrag wird beschrieben, wie die ASFC aufgebaut ist und hergestellt wird. Durch sie ergeben sich auf ein Minimum reduzierte Gasverluste, höhere Stabilität, allerdings auch ein leicht gesenkter Wirkungsgrad. Gegenüber reinem Dieselbetrieb wird durch den weiterentwickelte Antriebsstrang außerdem die Reichweite gesteigert. Die ASFC kann ab 2020 in allen neuen U-Boote der Werft verbaut werden und ist nachrüstbar auf bestehenden Booten.
Military submarines are nowadays primarily used for reconnaissance. Low detectability is therefore crucial for the success of the mission. In addition, submarines have no access to outside air for long periods of the mission. The requirements of submarine navigation result in the use of a fuel cell (FC), because it has a low signature in the areas of noise / vibration, temperature and magnetics. The thyssenkrupp Marine Systems shipyard (tk MS) in Kiel uses polymer electrolyte membrane fuel cells (PEM-FCs) as air-independent fuel cell hybrid drives in submarine propulsion systems. With the so-called Advanced Submarine Fuel Cell (ASFC), the shipyard has developed its own fuel cell which is even better suited to the special requirements of submarine navigation. The presentation will describe how the ASFC is designed and manufactured. It results in gas losses reduced to a minimum, higher stability, but also a slightly lower efficiency. Compared to pure diesel operation, the further developed powertrain increases the diving range. The ASFC can be installed in all new submarines of the shipyard from 2020 and can be retrofitted on existing boats.