AT518956A1 - Verfahren zum herunterfahren einer generatoreinheit mit einer brennstoffzellenvorrichtung - Google Patents

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AT518956A1 ATA50704/2016A AT507042016A AT518956A1 AT 518956 A1 AT518956 A1 AT 518956A1 AT 507042016 A AT507042016 A AT 507042016A AT 518956 A1 AT518956 A1 AT 518956A1
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herunterfahren einer Generatoreinheit (1) mit einer Brennstoffzellenvorrichtung (100), aufweisend die Schritte (a) Abschalten einer Stromerzeugung mittels einer Schalteinrichtung (510); (b) Erfassen wenigstens einer Anodentemperatur einer Anode (122) der Brennstoffzellenvorrichtung (100), insbesondere während eines Abkühlprozesses; (c) Verhindern eines Entweichens von Kohlenmonoxid aus einem Anodenraum (120), in welchem die Anode (122) zumindest teilweise, insbesondere wenigstens im Wesentlichen vollständig, angeordnet ist, wenn die Anodentemperatur höher ist als eine erste Grenztemperatur T1; (d) Wenigstens teilweises Entfernen von Kohlenmonoxid aus einem dem Anodenraum (120), in welchem die Anode (122) zumindest teilweise, insbesondere wenigstens im Wesentlichen vollständig, angeordnet ist, wenn die Anodentemperatur eine die erste Grenztemperatur T1 unterschreitet.. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Generatoreinheit (1), ein Fahrzeug mit dieser Generatoreinheit (1) und eine Verwendung dieser Generatoreinheit (1).

Description

VERFAHREN ZUM HERUNTERFAHREN EINER GENERATOREINHEIT MIT EINER BRENNSTOFFZELLENVORRICHTUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herunterfahren einer Generatoreinheit mit einer Brennstoffzellenvorrichtung, eine Generatoreinheit mit einer Brennstoffzellenvorrichtung, ein Fahrzeug mit einer solchen Generatoreinheit sowie die Verwendung einer Generatoreinheit der hier beschriebenen Art.
Brennstoffzellen sind in ihrer Theorie seit der Mitte des 19. Jahrhunderts bekannt. Eine „Brennstoffzellenvorrichtung“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine galvanische Zelle, welche die chemische Reaktionsenergie eines kontinuierlich zugeführten Brennstoffes und eines Oxidationsmittels in elektrische Energie wandelt. In diesem Zusammenhang wird auch von der sogenannten „kalten Verbrennung“ gesprochen.
Die Funktion der Brennstoffzellenvorrichtung basiert dabei auf einer Redoxreaktion, bei der Reduktion und Oxidation räumlich getrennt ablaufen, nämlich an einer Grenzfläche zwischen Anode und Elektrolyt bzw. zwischen Elektrolyt und Kathode. Diese Redoxreaktion ist bevorzugt eine Reaktion von Sauerstoff mit dem Brennstoff, insbesondere Wasserstoff oder Kohlenstoffmonoxid. Auf der Kathodenseite herrscht bevorzugt
Sauerstoffüberschuss, während auf der Anodenseite Sauerstoffmangel herrscht, weil der vorhandene Sauerstoff unmittelbar mit dem Brennstoff, zum Beispiel mit dem Wasserstoff, reagiert. Aufgrund dieses Konzentrationsgefälles diffundiert der Sauerstoff von der Kathode zur Anode. Da der Elektrolyt dazwischen aber nur für Sauerstoff-Ionen und nicht für Sauerstoff-Moleküle durchlässig ist, nimmt das Sauerstoffmolekül an der Grenzfläche zwischen Kathode und Elektrolyt zwei Elektronen auf, wodurch es zum Ion wird und die Barriere durchdringen kann. An der Grenze zur Anode angekommen reagiert es katalytisch mit dem Brenngas unter Abgabe von Wärme und den entsprechenden
Verbrennungsprodukten und gibt wieder zwei Elektroden an die Anode ab. Voraussetzung dafür ist eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Anode und Kathode, in welcher ein Stromfluss erzeugt wird, welcher zum Betrieb verschiedener stromführend angeschlossener Systeme genutzt werden kann.
Diese Technologie in Fahrzeugen einzusetzen ist bereits seit teilweise mehr als 20 Jahren Gegenstand der Forschung mehrerer Automobilunternehmen. Übliche Brennstoffzellen verwenden dabei in aller Regel gasförmigen Wasserstoff als Brennstoff für die Brennstoffzelle.
Insbesondere für den Einsatz als APU wird bevorzugt eine Festoxid-Brennstoffzelle (Solid Oxygen Fuel Fell, SOFC) verwendet, bei welcher es sich insbesondere um eine Flochtemperatur-Brennstoffzelle mit einer Betriebstemperatur von 650 °C bis 1.000 °C handelt. Der Elektrolyt dieses Zelltyps besteht nach einer Ausführung aus einem festen keramischen Werkstoff, welcher in der Lage ist, Sauerstoff-Ionen zu leiten und gleichzeitig für Elektronen isolierend wirkt. Der Sauerstoff-Ionen-Ieitende Elektrolyt ist bevorzugt als dünne Membran vorgesehen, um die Sauerstoff-Ionen energiearm transportieren zu können. Dies funktioniert insbesondere bei hohen Temperaturen. Die dem Elektrolyt abgewandte äußere Seite der Kathode wird von Luft umgeben, die äußere Anodenseite von Brenngas. Bevorzugt werden ungenutzte Luft und ungenutztes Brenngas sowie Verbrennungsprodukte abgesaugt. Aufgrund seiner intrinsischen Eigenschaften weisen Kathode und/oder Anode Nickel auf, insbesondere sind Anode und/oder Kathode wenigstens im Wesentlichen aus Nickel gebildet.
Die WO 2005 / 101556 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herunterfahren einer Festoxidbrennstoffzelle mittels Dampfspülung (steam purging), was einen physikalischen Ausspül-Effekt haben soll, wodurch Kohlenmonoxid-aufweisendes Reformat und freier Sauerstoff von der Anode entfernt wird, was in der Folge die Wahrscheinlichkeit einer Nickel-Oxid- und einer Nickeltetracarbonyl-Bildung vermindert.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Herunterfahren einer Generatoreinheit mit einer Brennstoffzelle anzugeben, welches die Gesamtbetriebslebensdauer der Brennstoffzelle erhöht und/oder Emissionen verringert.
Die vorliegende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Herunterfahren einer Generatoreinheit mit einer Brennstoffzelle gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Generatoreinheit gemäß Anspruch 11, ein Fahrzeug mit einer solchen Generatoreinheit gemäß Anspruch 16 und die Verwendung einer Generatoreinheit der hier beschriebenen Art gemäß Anspruch 18.
Die vorliegende Aufgabe wird nach einem Aspekt gelöst durch ein Verfahren zum Herunterfahren einer Generatoreinheit mit einer Brennstoffzelle, aufweisend die Schritte: (a) Abschalten einer Stromerzeugung mittels einer Schalteinrichtung; (b) Erfassen wenigstens einer Anodentemperatur einer Anode der Brennstoffzellenvorrichtung, insbesondere während eines Abkühlprozesses; (c) Verhindern eines Entweichens von Kohlenmonoxid aus einem
Anodenraum, in welchem die Anode zumindest teilweise, insbesondere wenigstens im Wesentlichen vollständig, angeordnet ist, wenn die Anodentemperatur höher ist als eine erste
Grenztemperatur Ti; und (d) wenigstens teilweises Entfernen von Kohlenmonoxid aus dem Anodenraum, wenn die Anodentemperatur die erste Grenztemperatur Ti unterschreitet.
Die vorliegende Erfindung basiert insbesondere auf der Erkenntnis, dass das Gasgemisch in dem Anodenraum während des Betriebs, wie oben bereits erläutert, sauerstoffarm ist.
Wie oben bereits erläutert, liegt die Betriebstemperatur von
Festoxidbrennstoffzellen in der Regel oberhalb von 600 °C. Beim
Herunterfahren bzw. nach dem Ausschalten der Brennstoffzelle kühlt diese von der Betriebstemperatur kommend in Richtung der Umgebungstemperatur ab. Sobald der Stromfluss unterbrochen ist, kann das Nickel der Anode in Anwesenheit von Sauerstoff zu Nickeloxid reagieren, was die Leistungsfähigkeit und die Lebensdauer der Brennstoffzelle verringern kann.
Weiterhin durchläuft die Anode während des Abkühlens auch den Temperaturbereich von 200°C bis 100°C unterhalb der Zerfalltemperatur von Nickeltetracarbonyl. In diesem Temperaturbereich kann das Nickel der Anode mit Kohlenmonoxid zu Nickeltetracarbonyl Ni(CO)4 reagieren. Nickeltetracarbonyl ist ein hochgiftiges und gefährliches Gas, welches im Falle einer Leckage oder wenn das System für Wartungsarbeiten geöffnet werden muss, austreten kann.
Eine Oxidation der Anode, insbesondere der Nickel-aufweisenden Anode, kann daher nach dem Abschalten wenigstens vermindert, insbesondere verhindert, werden, insbesondere wenn die Anode noch sehr warm und deshalb auch gegebenenfalls besonders reaktionsfreudig ist, indem verhindert wird, dass das Gas, welches sich noch von der Betriebsphase in dem Anodenraum befindet, insbesondere das Kohlenmonoxid, während einer ersten Phase des Abkühlprozesses entweicht.
Allerdings würde sich in dem Anodenraum Nickeltetracarbonyl bilden, wenn sich das Kohlenmonoxid noch in dem Anodenraum befände, sobald die Anodentemperatur während des Abkühlprozesses unter eine Zerfalltemperatur von Nickeltetracarbonyl sinkt. Da die Vermeidung einer Nickeltetracarbonyl-Bildung nach einer Ausführung eine höhere Priorität hat als die Vermeidung einer Anoden-Oxidation, wird das Kohlenmonoxid zumindest teilweise aus dem Anodenraum entfernt, wenn die Anodentemperatur den ersten Grenzwert Ti unterschreitet.
Dies wird bevorzugt erreicht, indem ein Spülgas, bevorzugt Umgebungsluft, welche insbesondere keiner zusätzlichen Bevorratung bedarf, von einer, insbesondere zur Versorgung der Kathode bereits vorhandenen,
Gasbereitstellungseinrichtung anodenseitig verwendet wird, um das Kohlenmonoxid aus dem Anodenraum zu entfernen. Umgebungsluft ist hierzu gut geeignet, da diese lediglich eine durchschnittliche Konzentration von Kohlenmonoxid von 50 - 200 ppb (parts per billion) aufweist und somit wenigstens im Wesentlichen Kohlenmonoxid-frei ist. Auf zusätzliche Komponenten, welche beispielsweise der Erzeugung, Bevorratung und/oder Förderung von Dampf dienen, kann wenigstens im Wesentlichen verzichtet werden.
Dies ist insbesondere vorteilhaft, da somit auf einfache Weise eine Oxidation der, insbesondere Nickel-aufweisenden, Anode in einem reaktionsfreudigen Anodentemperaturbereich oberhalb der Zerfalltemperatur von Nickeltetracarbonyl wenigstens vermindert, insbesondere verhindert, wird, und gleichzeitig die Bildung Nickeltetracarbonyl wenigstens vermindert, insbesondere verhindert wird, insbesondere unter Inkaufnahme einer, insbesondere verminderten, Oxidation der Anode unterhalb der
Zerfalltemperatur von Nickeltetracarbonyl.
Unter einer „Generatoreinheit“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine Einrichtung zu verstehen, welche elektrische Energie bereitstellt. Eine Generatoreinheit im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine sogenannte Auxiliary Power Unit (APU), welche in einem Fahrzeug elektrische Energie bereitstellt, wenn der Primärantrieb ausgeschaltet ist.
Eine „Anode“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine der beiden Elektroden der Brennstoffzellenvorrichtung, welche ein elektrisch leitfähiges Material, insbesondere ein Metall und/oder ein elektrisch-leitend beschichtetes Nicht-Leitermaterial, aufweist, insbesondere aus diesem gebildet ist.
Unter „Kohlenmonoxid“ wird insbesondere eine chemische Verbindung aus Kohlenstoff und Sauerstoff mit der Summenformel CO verstanden. Äquivalente Begriffe sind Kohlenstoffmonooxid oder Kohlenstoffmonoxid.
Unter einer „Anodentemperatur“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine Temperatur der Anode, insbesondere eines Oberflächenbereichs der Anode, insbesondere eines Nickel-aufweisenden Bereichs der Anode, zu verstehen. Hierbei ist zu beachten, dass sich das in Rede stehende Nickeltetracarbonyl wenigstens im Wesentlichen an der Oberfläche eines Nickel-aufweisenden Bereichs der Anode bildet.
Eine „Grenztemperatur“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere ein Schwellwert, welcher insbesondere einer Steuereinheit der Generatoreinheit vorgegeben ist.
Eine „Brennstoffzellenvorrichtung“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine Vorrichtung, welche mittels einer chemischen Reaktion einen kontinuierlich zugeführten Brennstoff im Zuge einer kalten Verbrennung in elektrische Energie umwandelt. Von dieser Definition umfasst sind insbesondere alkalische Brennstoffzellen (AFC), Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen (PEMFC), Direktmethanol-Brennstoffzellen (DMFC), Ameisensäure-Brennstoffzellen, insbesondere je nach Ausführungsform mit Platin- und/oder Palladium- und/oder Ruthenium-aufweisenden Katalysatoren, Phosphorsäure-Brennstoffzellen (PAFC), Schmelzkarbonat-Brennstoffzellen (MCFC), Festoxid-Brennstoffzellen (SOFC), Direktkohlenstoff-Brennstoffzellen (SOFC, MCFC) und Magnesium-Luft-Brennstoffzellen (MAFC).
Nach einer bevorzugten Ausführung wird der Anode Brennstoff, insbesondere Bio-Ethanol und/oder mit Ethanol versetztes Wasser und/oder ein hieraus reformiertes Gas, zugeführt.
Die Brennstoffzellenvorrichtung liegt dabei als eine einzelne Brennstoffzelle oder als ein Verbund einer Mehrzahl an Brennstoffzellen, insbesondere in Form eines Brennstoffzellenstapels (Stack) vor.
Ein „Verhindern“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist entweder ein aktives Handeln, wie zum Beispiel ein Schließen eines Ventils, und/oder ein passives
Abwarten. Verhindern eines Entweichens bedeutet insbesondere, dass das Kohlenmonoxid größtenteils oder vollständig in dem Anodenraum verbleibt.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird das Kohlenmonoxid zumindest teilweise aus einem Anodenraum um einen Nickel-aufweisenden Abschnitt der Anode entfernt. Dieser ist insbesondere maßgeblich, um die Bildung von Nickeltetracarbonyl zu vermindern, insbesondere zu verhindern.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung erfolgt das zumindest teilweise Entfernen von Kohlenmonoxid aus dem Anodenraum, wenn sich die Anodentemperatur in einem Bereich zwischen Ti und T2 liegt, wobei T2 niedriger ist als Ti.
Dies ist insbesondere vorteilhaft, da auf diese Weise dieser Vorgang des Spülens nur in einem relevanten Zeitraum, insbesondere während sich aufgrund der Anodentemperatur Nickeltetracarbonyl bilden kann, abläuft, sodass ansonsten ein entsprechender Gas- und/oder Energieverbrauch, insbesondere zum Betrieb der Gasbereitstellungseinrichtung, verringert, insbesondere vermieden, werden kann.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist das Verfahren weiterhin den Schritt auf: (e) Einstellen des wenigstens teilweisen Entfernens von
Kohlenmonoxid, wenn die Anodentemperatur eine zweite Grenztemperatur T2 unterschreitet und/oder das Kohlenmonoxid zumindest teilweise aus dem Anodenraum entfernt wurde, wobei T2 niedriger ist als Ti.
Dies ist insbesondere vorteilhaft, da sich auf diese Weise der Zeitpunkt des Einstelens des wenigstens teilweisen Entfernens von Kohlenmonoxid aus dem Anodenraum entweder an einem für die Bildung von Nickeltetracarbonyl relevanten Temperaturfenster orientiert und/oder auch bereits vor dem Unterschreiten der zweiten Grenztemperatur T2 liegen kann, sollte das
Kohlenmonoxid bereits vorher zumindest teilweise aus dem Anodenraum entfernt worden sein.
Wird bei dem wenigstens teilweisen Entfernen ein sauerstoff-aufweisendes Gas, insbesondere Luft, verwendet, um das Kohlenmonoxid aus dem Anodenraum zu verdrängen, so ist ein Einstellen des wenigstens teilweisen Entfernens, insbesondere sobald das Kohlenmonoxid zumindest teilweise aus dem Anodenraum entfernt wurde, vorteilhaft, da auf diese Weise nicht mehr Sauerstoff (als Bestandteil der Umgebungsluft) dem Anodenraum zugeführt wird, als nötig. Nach dem Einstellen des wenigstens teilweisen Entfernens von Kohlenmonoxid kann gegebenenfalls noch der Restsauerstoff der Umgebungsluft im Anodenraum mit der, insbesondere Nickel-aufweisenden, Anode reagieren. Nach dem Verbrauch des vorhandenen Sauerstoffs kommt die Oxidationsreaktion zum Erliegen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die erste Grenztemperatur Ti wenigstens im Wesentlichen größer als die oder gleich der Zerfalltemperatur von Nickeltetracarbonyl ( Ni(CO)4) und/oder wenigstens im Wesentlichen kleiner als die oder gleich der Entstehungstemperatur von Nickeloxid.
Eine „Entstehungstemperatur“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine Temperatur bei welcher sich eine chemische Verbindung bildet, weil ab dieser Temperatur genug thermische Energie vorhanden ist, um die chemische Reaktion einzuleiten.
Eine „Zerfalltemperatur“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine, insbesondere obere, Temperaturgrenze, ab welcher sich eine chemische Verbindung in seine Bestandteile zersetzt, da ab dieser Temperatur soviel thermische Energie vorhanden ist, dass entweder die Atome und/oder Verbindungsbestandteile so stark schwingen, dass die Atombindungen die Atome oder Teil-Verbindungen nicht mehr halten können und/oder andere chemische Reaktionen stattfinden, welche Atome oder Teil-Verbindungen der Ausgangsverbindung aus dieser herauslösen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist die erste Grenztemperatur Ti wenigstens im Wesentlichen größer als oder gleich einer Zerfalltemperatur bzw. einer oberen Entstehungstemperatur von Nickeltetracarbonyl ( Ni(CO)4 ) und/oder die zweite Grenztemperatur T2 ist wenigstens im Wesentlichen niedriger als oder gleich einer unteren Entstehungstemperatur von Nickeltetracarbonyl ( Ni(CO)4).
Dies ist insbesondere vorteilhaft, da auf diese Weise der Beginn und/oder das Ende des Entfernens von Kohlenmonoxid aus dem einen Anodenraum anhand der intrinsischen Eigenschaften wenigstens einer der zu vermeidenden chemischen Verbindungen, dem Nickeltetracarbonyl und/oder dem Nickeloxid, ausgerichtet ist. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da auf diese Weise für das sogenannte Ausspülen des Anodenraums auf den für die Entstehung von Nickeltetracarbonyl relevanten Bereich eingeschränkt ist, was die Menge an benötigtem Spülgas und/oder zum Spülen erforderlicher Energie auf ein notwendiges Maß begrenzt ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die erste Grenztemperatur Ti wenigstens im Wesentlichen kleiner als oder gleich einer unteren Entstehungstemperatur von Nickeloxid und/oder die zweite Grenztemperatur T2 ist wenigstens im Wesentlichen niedriger als oder gleich einer Zerfalltemperatur bzw. oberen Entstehungstemperatur von Nickeltetracarbonyl ( Ni(CO)4 ) oder einer unteren Entstehungstemperatur von Nickeltetracarbonyl ( Ni(CO)4).
Dies ist insbesondere vorteilhaft, da das Kohlenmonoxid bereits bei einer Abkühlung auf die Zerfallstemperatur des Nickeltetracarbonyl größtenteils oder vollständig entfernt ist und ggf. in dem gesamten kritischen Temperaturbereich bzgl. der Entstehung von Nickeltetracarbonyl gewährleistet wird, dass auch weiter kein Kohlenmonoxid vorhanden ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die erste Grenztemperatur Ti geringer als 400°C und/oder höher als 250°C, insbesondere beträgt sie wenigstens im Wesentlichen 300°C, und/oder die zweite Grenztemperatur T2 ist geringer als 125°C und/oder höher als 50°C, insbesondere beträgt sie wenigstens im Wesentlichen 100°C. Nach einer Ausführung entspricht dies wenigstens im Wesentlichen der Zerfalltemperatur von Nickeltetracarbonyl bzw. der Entstehungstemperatur von Nickeltetracarbonyl mit entsprechenden Sicherheitsmargen zu den chemisch bedingten Temperaturen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da auf diese Weise Messunsicherheiten des Anodentemperatursensors kompensiert werden können und/oder ein entsprechender Vor- bzw. Nachlauf bereitgestellt werden kann, um zu gewährleisten, dass der Anodenraum beim Eintritt in das für die Entstehung von Nickeltetracarbonyl kritische Zeitfenster bereits ein wesentlicher Teil des Kohlenmonoxids, insbesondere wenigstens im Wesentlichen alles
Kohlenmonoxid, aus dem Anodenraum entfernt wurde. Auch
Temperaturgradienten zwischen verschiedenen Nickel-aufweisenden Bereichen der Anode können auf diese Weise berücksichtigt werden, um zu gewährleisten, dass wenigstens im Wesentlichen kein Nickeltetracarbonyl während des Abkühlprozesses gebildet wird.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst das wenigstens teilweise Entfernen ein Evakuieren des Anodenraums und/oder ein Verdrängen des Kohlenmonoxids in dem Anodenraum durch ein anderes Gas.
Ein „Evakuieren“ im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet insbesondere ein Absaugen des Gases im Anodenraum, wobei kein Ersatzgas nachströmt, so dass ein Unterdrück erzeugt wird. Das Verdrängen des Kohlenmonoxids umfasst wenigstens im Wesentlichen ein Einleiten eines Spülgases, welches das Kohlenmonoxid aus dem Anodenraum verdrängt. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird das Einfüllen bzw. Eintreiben eines Spülgases mit einem Absaugen der hier beschriebenen Art kombiniert. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da auf diese Weise der Anodenraum schnell von Kohlenmonoxid befreit werden kann.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist das andere Gas, insbesondere das Spülgas, Stickstoff und/oder Wasserstoff und/oder Sauerstoff und/oder Umgebungsluft auf, insbesondere ist dieses im Wesentlichen aus Stickstoff und/oder Wasserstoff und/oder Sauerstoff und/oder Umgebungsluft gebildet. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da auf diese Weise ein bereits vorhandenes Gas und/oder ein leicht verfügbar zu machendes Gas und/oder ein kostengünstiges Gas eingesetzt wird, um den gewünschten Effekt, die Vermeidung, insbesondere Verhinderung, der Bildung von Nickeltetracarbonyl, zu erzielen. Insbesondere Umgebungsluft ist vorteilhaft einsetzbar, da diese in quasi unbegrenzter Menge und kostenneutral zur Verfügung steht.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird das aus dem Anodenraum verdrängte Gas über wenigstens im Wesentlichen bereits bestehende gasführende Verbindungen einem Kathodenraum zugeführt, um von diesem über einen stromabwärtigen Gasauslass auf der Kathodenseite aus der Brennstoffzelle abgeführt zu werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da auf diese Weise eine separate Gasausleitung auf der Anodenseite vermieden wird, indem der insbesondere ohnehin vorhandene kathodenseitige Auslass für das anodenseitig verdrängte Kohlenmonoxid mitbenutzt wird.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird das andere Gas in einen Reformer und/oder in Flussrichtung vor dem Reformer eingeleitet, insbesondere, um Kohlenmonoxid zumindest teilweise auch aus dem Reformer zu entfernen.
Ein „Reformer“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine Vorrichtung, welcher ein Brennstoffausgangsstoff, insbesondere Erdgas und/oder Ethanol, insbesondere Bio-Ethanol, und/oder mit Ethanol, insbesondere Bio-Ethanol, versetztes Wasser zugeführt und dort, insbesondere unter Wärmezufuhr, in einen Brennstoff, insbesondere ein Gasgemisch, insbesondere aufweisend Wasserstoff, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid, umgewandelt wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da auf diese Weise der zum Betrieb der Brennstoffzelle erforderliche Brennstoff, insbesondere das Gasgemisch, nicht von vornherein in dieser Form gelagert werden muss, sondern in einer stabileren Form und/oder einer Form mit höherer Energiedichte bevorratet werden kann und eine Umwandlung in den Brennstoff erst kurz, insbesondere wenigstens im Wesentlichen unmittelbar, vor der Reaktion in der Brennstoffzelle erzeugt wird.
Unter „Bio-Ethanol“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere Ethanol zu verstehen, welches wenigstens im Wesentlichen aus Biomasse oder biologisch abbaubaren Anteilen von Abfällen hergestellt wurde. „Agro-Ethanol“ ist eine hierfür synonym verwendete Bezeichnung.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist der Schritt (b) auf: (b1) Erfassen einer einlassseitigen Anodentemperatur; und (b2) Erfassen einer auslassseitigen Anodentemperatur.
Dies ist insbesondere vorteilhaft, da auf diese Weise ein möglicher Temperaturgradient in dem Anodenraum erfasst werden kann und in die Bestimmung des Zeitpunktes des Einstellens des wenigstens teilweisen Entfernens von Kohlenmonoxid entfließen kann. Dies gilt, mutatis mutandis, selbstverständlich auch für die Bestimmung des Zeitpunktes des Beginns des teilweisen Entfernens von Kohlenmonoxid aus dem Anodenraum.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Generatoreinheit, aufweisend eine Brennstoffzellenvorrichtung mit einer Kathode, welche zumindest teilweise, insbesondere wenigstens im Wesentlichen vollständig, in einem Kathodenraum der Brennstoffzellenvorrichtung angeordnet ist, und einer Anode, welche zumindest teilweise, insbesondere wenigstens im Wesentlichen vollständig, in einem Anodenraum der Brennstoffzellenvorrichtung angeordnet ist; eine Gaszuleitung, wobei ein stromabwärtiges Ende der Gaszuleitung mit einer Einlassseite des Anodenraums gasführend verbunden ist; eine Gasableitung, welche mit einer Auslassseite des Anodenraums gasführend verbunden ist; wenigstens einen Anodentemperatursensor; eine Gasbereitstellungseinrichtung, welche mit einem stromaufwärtigen Bereich der Gaszuleitung gasführend verbunden ist; eine Steuerungseinrichtung, welche dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet, ist, insbesondere nach einem Abschalten einer Stromerzeugung mittels einer Schalteinrichtung (810),: wenigstens eine Anodentemperatur der Anode (122), insbesondere während eines Abkühlprozesses, zu erfassen; ein Entweichen von Kohlenmonoxid aus einem Anodenraum (120) zu verhindern, wenn die Anodentemperatur höher ist als eine erste Grenztemperatur T1; und Kohlenmonoxid wenigstens teilweise aus dem Anodenraum (120) zu entfernen, wenn die Anodentemperatur die erste Grenztemperatur T1 unterschreitet..
Eine „Gaszuleitung“ bzw. eine „Gasableitung“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere ein rohr- oder schlauchförmiges Gebilde, welches dazu vorgesehen, insbesondere eingerichtet, ist, ein Gas von einer stromaufwärtigen Öffnung des Gebildes zu einer stromabwärtigen Öffnung des Gebildes zu leiten, wobei ein Gasvolumenstrom von der stromaufwärtigen Öffnung zu der stromabwärtigen Öffnung wesentlich im Wesentlichen konstant ist.
Ein „Anodentemperatursensor“ ist insbesondere ein Sensor, welcher eine Temperatur wenigstens eines Bereichs der Anode, insbesondere eines Oberflächenbereichs der Anode, erfasst und in ein elektrisch bzw. elektronisch verarbeitbares Signal umwandelt. Anodentemperatursensoren im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere resistive, kapazitive, induktive und/oder optische Messaufnehmer zur Bestimmung einer Temperatur.
Unter einer „Gasbereitstellungseinrichtung“ der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine Vorrichtung zu verstehen, welche dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet, ist, ein Gas, insbesondere ein anderes Gas, insbesondere ein Spülgas, bereitzustellen, insbesondere indem es dieses speichert und/oder fördert und/oder aufbereitet, insbesondere filtert, oder dergleichen. Beispiele für Gasbereitstellungsvorrichtungen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere Gastanks, Ventile, Treibeinrichtungen, insbesondere Lüfter und/oder Filter und/oder Ansaugstutzen oder Kombinationen davon.
Unter einer „Steuerungseinrichtung“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine Einrichtung zu verstehen, welche dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet, ist, insbesondere elektronisch, ein Signal des Anodentemperatursensors aufzunehmen, zu verarbeiten und gegebenenfalls ein Steuersignal an eine andere Komponente, insbesondere die Brennstoffzellenvorrichtung, abzugeben. Eine Steuerungseinrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung weist insbesondere eine Datenverarbeitungsvorrichtung, insbesondere einen Mikroprozessor, und eine Datenspeichereinrichtung, insbesondere einen nicht-flüchtigen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (Random Access Memory, RAM), auf.
Die Vorteile und weitere vorteilhafte Ausführungen des Verfahrens gelten in gleicher Weise auch für die vorliegende Generatoreinheit, mutatis mutandis, weshalb diese zur Vermeidung von Wiederholungen an dieser Stelle weggelassen wurden.
Eine bevorzugte Verwendung der erfindungsgemäßen Generatoreinheit ist in einem landgebunden Fahrzeug, wie zum Beispiel einem Personenkraftwagen und/oder Lastkraftwagen als Auxiliary Power Unit (APU), insbesondere, um eine elektrische Leistung für Bordsysteme bereitzustellen, wenn der Antrieb, wie zum Beispiel eine Verbrennungskraftmaschine mit angeschlossener Lichtmaschine, ausgeschaltet ist.
Eine weitere bevorzugte Verwendung der erfindungsgemäßen Generatoreinheit ist in einem landgebunden Fahrzeug, wie zum Beispiel einem Personenkraftwagen und/oder Lastkraftwagen, als Komponente des Primärantriebs. Die erzeugte elektrische Energie wird zumindest teilweise zum Antrieb des Fahrzeugs verwendet.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Gasbereitstellungseinrichtung einen Lüfter auf, insbesondere ist die Gasbereitstellungseinrichtung aus einem Lüfter gebildet.
Ein „Lüfter“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine Strömungsmaschine, welche als Arbeitsmaschine wirkt, und welche ein fremd angetriebenes, in einem Lüftergehäuse rotierendes Laufrad aufweist. Als Laufrad kommen insbesondere Flügelräder, Kegelräder, Schraubenräder oder dergleichen infrage. Von der obigen Definition eines Lüfters sind insbesondere Axialventilatoren, Diagonalventilatoren, Radialventilatoren,
Zentrifugalventilatoren und Tangential- oder Querstromventilatoren umfasst. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da auf diese Weise ein wenigstens im Wesentlichen kontinuierlicher und/oder regelbarer Luftstrom erzeugt werden kann, welcher wenigstens an einer Seite der Brennstoffzellenvorrichtung vorbeigeführt wird.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Gasbereitstellungseinrichtung, insbesondere zusätzlich, dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet, dem Kathodenraum Gas bereitzustellen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da auf diese Weise eine Gasbereitstellungseinrichtung, welche ohnehin bereits für die Kathodenseite vorgesehen ist, ebenfalls für die Anodenseite genutzt werden kann. Auf diese Weise wird in vorteilhafter Weise die Notwendigkeit zusätzlicher Komponenten, insbesondere einer zusätzlichen Gasbereitstellungseinrichtung für die Anodenseite, vermieden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Generatoreinheit dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet, ein Verfahren der hier beschriebenen Art auszuführen.
Die hier beschriebenen Ausführungen und Vorteile bezüglich des Verfahrens gelten in gleicher Weise für eine entsprechend ausgestaltete Generatoreinheit mutatis mutandis.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist die Generatoreinheit weiterhin eine Überbrückungsleitung, welche die Gasbereitstellungseinrichtung mit der Brennstoffzellenvorrichtung, insbesondere über ein, insbesondere steuerbares, Ventil, gasführend verbindet, und eine weitere
Steuerungseinrichtung, welche das Ventil der Überbrückungsleitung ansteuert, auf.
Dies ist insbesondere vorteilhaft, da auf diese Weise ein zusätzlicher Weg bereitgestellt wird, das Kohlenmonoxid aus dem Anodenraum zu entfernen, insbesondere im Falle eines Versagens der primären Komponenten und/oder zur Erhöhung der Betriebssicherheit, indem, beispielsweise im Zuge eines Totalsystemausfalls, eine Notabschaltung bereitgestellt wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein landgebundenes Fahrzeug, mit einer Generatoreinheit der hier beschriebenen Art. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da auf diese Weise die Vorzüge der erfindungsgemäßen Generatoreinheit, insbesondere die hohe Energieeffizienz, für eine, insbesondere alltägliche, Anwendung, wie zum Beispiel den Straßenverkehr, bereitgestellt werden kann, was auch einen Beitrag zur Reduzierung des Schadstoffausstoßes leisten kann.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist das Fahrzeug weiterhin eine Brennstoffbevorratung zur Bevorratung von Brennstoff, insbesondere Ethanol, insbesondere Bio-Ethanol, und/oder von mit Ethanol, insbesondere Bio-Ethanol, versetztem Wasser auf, wobei der Brennstoff zumindest teilweise, insbesondere wenigstens im Wesentlichen, insbesondere vollständig, zum Betrieb der Brennstoffzellenvorrichtung bevorratet wird.
Ein weiterer Aspekt betrifft die Verwendung einer Generatoreinheit der hier beschriebenen Art mit einer Brennstoffzelle zur Verminderung, insbesondere wenigstens im Wesentlichen Verhinderung, der Bildung von Nickeltetracarbonyl Ni(CO)4 während des Herunterfahrens der Generatoreinheit und/oder zur Verminderung, insbesondere zur wenigstens im Wesentlichen Verhinderung, einer Oxidation einer Anode während des Herunterfahrens der Generatoreinheit.
Zur Verminderung, insbesondere Verhinderung, einer Oxidation der Anode während des Herunterfahrens ist es erforderlich, den Sauerstoff aus dem Anodenraum, insbesondere einem Nickel-aufweisenden Bereich der Anode, zu entfernen. Durch die Wahl eines entsprechenden Spülgases können diese beiden ungewünschten Effekte (Bildung von Nickeltetracarbonyl und die Oxidation der Anode) vermindert, insbesondere wenigstens im Wesentlichen verhindert, werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da auf diese Weise die Leistungsfähigkeit der Brennstoffzelle für eine lange Betriebslebensdauer gewährleistet werden kann.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener
Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigt:
Fig. 1 Eine wenigstens teilweise schematisierte Darstellung einer
Generatoreinheit nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
Eine Brennstoffzellenvorrichtung 100 einer Generatoreinheit 1 gemäß der Ausführungsform der Fig. 1 weist einen Anodenraum 120 sowie einen Kathodenraum 130 auf, welche durch eine für Sauerstoff-Ionen permeable Membran 110 voneinander getrennt sind. In dem Anodenraum 120 ist eine Anode 122, insbesondere eine Nickel-aufweisende Anode, angeordnet. Diese ist über eine Schalteinrichtung 810 und einen Verbraucher 800 mit einer Kathode 132 in dem Kathodenraum 130 stromführend verbunden, insbesondere im Falle der geschlossenen Schalteinrichtung 810. Der Anodenraum 120 ist an einer Einlassseite 120a gasführend mit einer Gaszuleitung 500 verbunden. An einer Auslassseite 120b des Anodenraumes 120 ist eine Gasableitung 600 gasführend mit dem Anodenraum 120 verbunden. Eine Brennstoffbevorratung 400 ist gasführend mit einem Reformer 300 verbunden, im welchem Brennstoff aus der Brennstoffbevorratung für die Verwendung in der Brennstoffzelle umgewandelt, insbesondere aufbereitet, wird, zum Beispiel indem ein Wasserstoff-Gehalt des über die Gaszuleitung dem Anodenraum zugeleiteten Brenngases verändert, insbesondere erhöht, wird.
Zur generellen Funktionsweise einer Brennstoffzelle, insbesondere der Brennstoffzellenvorrichtung 100, wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen.
Eine Gasbereitstellungseinrichtung 200, insbesondere in Form eines Lüfters, ist über ein Ventil 210 gasführend mit einer Einlassseite 130a des Kathodenraums 130 verbunden. Die Gasbereitstellungseinrichtung 200 ist über ein weiteres Ventil 220 und eine Gaszuleitung 230 mit der Eingangsseite 120a des Anodenraums 120 gasführend verbunden. Während des Betriebs der Brennstoffzellenvorrichtung 100 stellt die Gasbereitstellungsvorrichtung 200 der Kathode den benötigten Sauerstoff in Form von Umgebungsluft zur Verfügung. Während des regulären Betriebs ist bevorzugt das weitere Ventil 220 geschlossen.
Nach einer alternativen Ausführungsform, in Fig. 1 gestrichelt dargestellt, ist die Gasbereitstellungseinrichtung 200 über eine erweiterte Gaszuleitung 230a gasführend mit dem Reformer 300 verbunden, um diesen im Zuge des Entfernens von Kohlenmonoxid ebenfalls von selbigem zu reinigen.
Zum Verfahren zum Herunterfahren der Generatoreinheit 1: Wird an dem Verbraucher 800 keine Leistung mehr benötigt, wird die Schalteinrichtung 810, und damit verbunden der Stromkreis zwischen Kathode und Anode, unterbrochen. Die oben beschriebene Redoxreaktion kann nicht mehr stattfinden. Die Anode 122, welche je nach Ausführungsform eine Betriebstemperatur im Bereich zwischen 600°C und 1000°C aufweist, wird von einem Anodentemperatursensor 124 überwacht, welcher eine Temperatur der Anode, insbesondere eine Oberflächentemperatur der Anode 122, insbesondere eines Nickel-aufweisenden Bereichs der Anode, erfasst. Eine Steuerungseinrichtung 700, welche mit dem Anodentemperatursensor 124, der Schalteinrichtung 810 und dem weiteren Ventil 220 elektrisch verbunden ist, überwacht die Anodentemperatur, insbesondere dann, wenn die Schalteinrichtung 810 geöffnet wurde, das heißt während eines
Abkühlprozesses. Unterschreitet die Anodentemperatur eine erste
Grenztemperatur Ti, wird Kohlenmonoxid aus dem Anodenraum 120 zumindest teilweise, insbesondere wenigstens im Wesentlichen vollständig, entfernt. Nach der Ausführung der Fig. 1 erfolgt dies, indem das Ventil 210 geschlossen wird und das weitere Ventil 220 geöffnet wird, so dass über die Gaszuleitung 230
Umgebungsluft dem Anodenraum 120 zugeführt wird. Dieses wenigstens teilweise Entfernen von Kohlenmonoxid wird eingestellt, wenn die Anodentemperatur eine zweite Grenztemperatur T2 unterschreitet und/oder das Kohlenmonoxid zumindest teilweise aus dem Anodenraum 120 entfernt wurde. Die Grenztemperaturen Ti und T2 orientieren sich dabei an der Zerfall- und/oder der Entstehungstemperatur von Nickeltetracarbonyl Ni(CO)4. Das aus dem Anodenraum zu entfernende Gas bzw. das hierzu eingeführte und überschüssige Gas der Gasbereitstellungseinrichtung 200 wird über die Gasableitung 600 aus der Brennstoffzellenvorrichtung 100 abgeführt.
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere im Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.
Bezugszeichenliste 100 Brennstoffzellenvorrichtung 110 Membran 120 Anodenraum 120a Einlassseite des Anodenraums 120 120b Auslassseite des Anodenraums 120 122 Anode 124 Anodentemperatursensor 130 Kathodenraum 130a Einlassseite des Kathodenraums 130 130b Auslassseite des Kathodenraums 130 132 Kathode 200 Gasbereitstellungseinrichtung 210 Ventil 220 Weiteres Ventil 230 Gaszuleitung 230a Erweiterte Gaszuleitung 300 Reformer 400 Brennstoffbevorratung 500 Gaszuleitung 600 Gasableitung 700 Steuerungseinrichtung 800 Verbraucher 810 Schalteinrichtung

Claims (18)

  1. Patentansprüche
    1. Verfahren zum Herunterfahren einer Generatoreinheit (1) mit einer Brennstoffzellenvorrichtung (100), aufweisend die Schritte: (a) Abschalten einer Stromerzeugung mittels einer Schalteinrichtung (810); (b) Erfassen wenigstens einer Anodentemperatur einer Anode (122) der Brennstoffzellenvorrichtung (100), insbesondere während eines Abkühlprozesses; (c) Verhindern eines Entweichens von Kohlenmonoxid aus einem Anodenraum (120), in welchem die Anode (122) zumindest teilweise, insbesondere wenigstens im Wesentlichen vollständig, angeordnet ist, wenn die Anodentemperatur höher als eine erste Grenztemperatur Ti ist; (d) Wenigstens teilweises Entfernen von Kohlenmonoxid aus dem Anodenraum (120), wenn die Anodentemperatur die erste Grenztemperatur Ti unterschreitet.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das zumindest teilweise Entfernen von Kohlenmonoxid aus dem Anodenraum (120) erfolgt, wenn sich die Anodentemperatur in einem Bereich zwischen Ti und T2 liegt, wobei T2 niedriger ist als Ti.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin aufweisend den Schritt: (e) Einstellen des wenigstens teilweisen Entfernens von Kohlenmonoxid, wenn die Anodentemperatur eine zweite Grenztemperatur T2 unterschreitet und/oder das Kohlenmonoxid zumindest teilweise aus dem Anodenraum (120) entfernt wurde, wobei T2 niedriger ist als Ti.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Grenztemperatur Ti wenigstens im Wesentlichen größer als oder gleich einer Zerfalltemperatur bzw. einer oberen Entstehungstemperatur von Nickeltetracarbonyl ( Ni(CO)4 )ist und/oder die zweite Grenztemperatur T2 wenigstens im Wesentlichen niedriger als oder gleich einer unteren Entstehungstemperatur von Nickeltetracarbonyl ( Ni(CO)4) ist.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Grenztemperatur Ti wenigstens im Wesentlichen kleiner als oder gleich einer unteren Entstehungstemperatur von Nickeloxid ist und/oder die zweite Grenztemperatur T2 wenigstens im Wesentlichen niedriger als oder gleich einer Zerfalltemperatur bzw. oberen Entstehungstemperatur von Nickeltetracarbonyl ( Ni(CO)4 ) oder einer unteren Entstehungstemperatur von Nickeltetracarbonyl ( Ni(CO)4) ist.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Grenztemperatur Ti geringer ist als 400 °C und/oder höher ist als 250 °C, insbesondere wenigstens im Wesentlichen 300 °C beträgt, und/oder die zweite Grenztemperatur T2 geringer ist als 125 °C und/oder höher ist als 50 °C, insbesondere wenigstens im Wesentlichen 100 °C beträgt.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das wenigstens teilweise Entfernen ein Evakuieren des Anodenraums (120) und/oder ein Verdrängen des Kohlenmonoxids in dem Anodenraum (120) durch ein anderes Gas umfasst, insbesondere durch den Schritt: (b3) Einleiten des anderen Gases in wenigstens einen Bereich um die Anode, wenn die einlassseitige Anodentemperatur größer als Ti und die auslassseitige Anodentemperatur geringer ist als T2 sind.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das andere Gas Stickstoff und/oder Wasserstoff und/oder Sauerstoff und/oder Umgebungsluft aufweist, insbesondere wenigstens im Wesentlichen aus Stickstoff und/oder Wasserstoff und/oder Sauerstoff und/oder Umgebungsluft gebildet ist.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei das andere Gas in einen Reformer (300) und/oder in Flussrichtung vor dem Reformer (300) eingeleitet wird, insbesondere um Kohlenmonoxid zumindest teilweise auch aus dem Reformer (300) zu entfernen.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Schritt (b) aufweist: (b1) Erfassen einer einlassseitigen Anodentemperatur; und (b2) Erfassen einer auslassseitigen Anodentemperatur.
  11. 11. Generatoreinheit (1), aufweisend: eine Brennstoffzellenvorrichtung (100) mit einer Kathode (132), welche zumindest teilweise, insbesondere wenigstens im Wesentlichen vollständig, in einem Kathodenraum (130) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) angeordnet ist, und einer Anode (122), welche zumindest teilweise, insbesondere wenigstens im Wesentlichen vollständig, in einem Anodenraum (120) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) angeordnet ist; eine Gaszuleitung (500), wobei ein stromabwärtiges Ende der Gaszuleitung (310) mit einer Einlassseite (120a) des Anodenraums (120) gasführend verbunden ist; eine Gasableitung (600), welche mit einer Auslassseite (120b) des Anodenraums (120) gasführend verbunden ist; wenigstens einen Anodentemperatursensor (124); eine Gasbereitstellungseinrichtung (200), welche mit einem stromaufwärtigen Bereich der Gaszuleitung (500) gasführend verbunden ist; eine Steuerungseinrichtung (700), welche dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet, ist, insbesondere nach einem Abschalten einer Stromerzeugung mittels einer Schalteinrichtung (810),: wenigstens eine Anodentemperatur der Anode (122), insbesondere während eines Abkühlprozesses, zu erfassen; ein Entweichen von Kohlenmonoxid aus einem Anodenraum (120) zu verhindern, wenn die Anodentemperatur höher ist als eine erste Grenztemperatur Ti; und Kohlenmonoxid wenigstens teilweise aus dem Anodenraum (120) zu entfernen, wenn die Anodentemperatur die erste Grenztemperatur Ti unterschreitet.
  12. 12. Generatoreinheit nach Anspruch 11, wobei die Gasbereitstellungseinrichtung (200) einen Lüfter aufweist.
  13. 13. Generatoreinheit nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Gasbereitstellungseinrichtung (200), insbesondere zusätzlich, dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet, ist, dem Kathodenraum (130) Gas bereitzustellen.
  14. 14. Generatoreinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Generatoreinheit (1) dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet, ist, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen.
  15. 15. Generatoreinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 14, weiterhin aufweisend: eine Überbrückungsleitung, welche die Gasbereitstellungseinrichtung (200) mit der Brennstoffzellenvorrichtung (100), insbesondere über ein, insbesondere steuerbares, Ventil, gasführend verbindet; und eine weitere Steuerungseinrichtung, welche das Ventil der Überbrückungsleitung ansteuert.
  16. 16. Fahrzeug, insbesondere landgebundenes Fahrzeug, mit einer Generatoreinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 15.
  17. 17. Fahrzeug nach Anspruch 16, weiterhin aufweisend eine Brennstoffbevorratung zur Bevorratung von Brennstoff, insbesondere Ethanol, insbesondere Bio-Ethanol, und/oder von mit Ethanol, insbesondere Bio-Ethanol, versetztem Wasser, wobei der Brennstoff zumindest teilweise, insbesondere wenigstens im Wesentlichen, insbesondere vollständig, zum Betrieb der Brennstoffzellenvorrichtung bevorratet wird.
  18. 18. Verwendung einer Generatoreinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 15 mit einer Brennstoffzellenvorrichtung (100) zur Verminderung, insbesondere zur wenigstens im Wesentlichen Verhinderung, der Bildung von Nickeltetracarbonyl Ni(CO)4 während des Fierunterfahrens der Generatoreinheit (1) und/oder zur Verminderung, insbesondere zur wenigstens im Wesentlichen Verhinderung, einer Oxidation einer Anode (122) während des Fierunterfahrens der Generatoreinheit (1).
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