DE102006046718A1 - Evaporation apparatus useful for fuel cell systems comprises an evaporator for fractionating a starting fuel and storage units for receiving the fuel fractions from the evaporator - Google Patents

Abstract

Evaporation apparatus comprises an evaporator for fractionating a starting fuel and storage units for receiving the fuel fractions from the evaporator. Independent claims are also included for: (1) controlling evaporation apparatus comprising an evaporator for fractionating a starting fuel by supplying fuel fractions from the evaporator to storage units; (2) fuel cell system comprising evaporation apparatus as above.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verdampfungsvorrichtung, insbesondere für ein Brennstoffzellensystem, mit einem Verdampfer, der im Betrieb zum Fraktionieren eines Ausgangsbrennstoffs vorgesehen ist.The The invention relates to an evaporation device, in particular for a fuel cell system, with an evaporator in operation for fractionating a starting fuel is provided.

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Steuerung einer Verdampfungsvorrichtung, insbesondere einer für ein Brennstoffzellensystem, mit einem Verdampfer, der im Betrieb einen Ausgangsbrennstoff fraktioniert.Farther The invention relates to a method for controlling a Evaporation device, in particular one for a fuel cell system, with an evaporator, which fractionates a starting fuel during operation.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Brennstoffzellensystem, das eine solche Verdampfungsvorrichtung aufweist und/oder die dazu ausgelegt ist, ein derartiges Verfahren durchzuführen.Furthermore The invention relates to a fuel cell system, the one such Evaporating device and / or is designed to to carry out such a procedure.

Allgemein sind gattungsgemäße Verdampfungsvorrichtungen aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der DE 10 2005 005 118 A1 . Diese dem Stand der Technik angehörende Verdampfungsvorrichtung weist einen Verdampfer auf, der im Betrieb einen Ausgangskraftstoff beziehungsweise Ausgangsbrennstoff fraktioniert. Insbesondere wird der Ausgangsbrennstoff mittels des Verdampfers in Leichsiederanteile beziehungsweise leicht flüchtige Bestandteile und in Schwersiederanteile beziehungsweise schwer flüchtige Bestandteile des Brennstoffs fraktioniert beziehungsweise abgetrennt. Nach der Fraktionierung werden die Leichtsiederanteile des Ausgangsbrennstoffs üblicherweise einem Reformer zugeführt werden, beispielsweise einem einem Brennstoffzellensystem angehörenden Reformer. Dadurch kann das Reformierungsvermögen des Reformers verbessert werden. Insbesondere Brennstoffzellensysteme, die mit Kohlenwasserstoffen wie Erdgas, Benzin oder Diesel betrieben werden, benötigen einen Reformer, der ein Gemisch aus Brennstoff und Luft in ein wasserstoffhaltiges Reformat umsetzt. Dieses Reformat wird anschließend einer Brennstoffzelle oder einem Brennstoffzellenstapel zur Erzeugung elektrischer Energie zugeführt. Wird dabei keine dem Reformer Leichtsiederanteile zuführende Verdampfungsvorrichtung verwendet, so kann sich dies nachteilig auf den Reformer und auf das Brennstoffzellensystem auswirken. Beispielsweise werden die im Brennstoff enthaltenen Katalysatorgifte wie Schwefel vollständig über in den Reformierungszonen des Reformers befindlichen Katalysatoren und in nachfolgende Brennstoff zelle geleitet und können unter Umständen zur Katalysatordeaktivierung führen. Weiterhin sind im Brennstoff Russvorläufer enthalten, wie zum Beispiel polyzyklische Aromaten, die vollständig über die Katalysatoren des Reformers geleitet werden. Ebenso können sie dort zur maximalen Katalysatordeaktivierung durch Russablagerungen auf den Katalysatoren führen. Dies führt zu einem Leistungseinbruch, verringerter Lebensdauer der Katalysatoren und erfordert darüber hinaus die Durchführung von zusätzlichen Katalysatorregenerationsverfahren. Insbesondere weisen derartige Brennstoffzellensysteme in dem geschilderten Fall eine hohe Abgastemperatur auf, welche zu Wirkungsgradverlusten und einer Auskühlung der Hotbox führen könnte. Um das Brennstoffzellensystem jedoch trotzdem auf hoher Betriebstemperatur halten zu können, müssen die verbauten Reformer und Brenner für unnötig hohe thermische Leistungen ausgelegt und bei diesen sehr hohen Leistungen betrieben werden, wodurch eine gewünschte Verkleinerung des Bauraums des Brennstoffzellensystems nicht begünstigt wird. Weiterhin nehmen die Anforderungen an die Komponenten (z.B. Brenner, Reformer, Kraftstoffpumpen) aufgrund der vergrößerten Modulation (Verhältnis von maximaler zu minimaler Leistung) unnötigerweise zu. Selbst wenn eine Verdampfungsvorrichtung dem Reformer Leichtsiederanteile des Ausgangsbrennstoffs zuführt, kann dennoch der Fall auftreten, dass die Verdampfungsvorrichtung dem Reformer nicht hinreichend Leichtsiederanteile zur Verfügung stellen kann. Dieser kann beispielsweise Brennstoffbedingt, das heißt durch Variation der Brennstoffqualität, auftreten. Dadurch können letztlich wieder die vorgenannten Nachteile auftreten, die eigentlich durch die Verdampfungsvorrichtung verhindert werden sollten.General generic evaporation devices are known from the prior art, for example from the DE 10 2005 005 118 A1 , This prior art vaporizing apparatus includes an evaporator which, in use, fractionates an output fuel. In particular, the starting fuel is fractionated or separated by the evaporator in Leichsiederanteile or volatile constituents and in high boiler components or heavy components of the fuel. After fractionation, the low boiler components of the starting fuel will usually be supplied to a reformer, for example a reformer belonging to a fuel cell system. Thereby, the reformability of the reformer can be improved. In particular, fuel cell systems operated with hydrocarbons such as natural gas, gasoline, or diesel require a reformer that converts a mixture of fuel and air into a hydrogen-containing reformate. This reformate is then fed to a fuel cell or a fuel cell stack for generating electrical energy. If no evaporator supplying low boiler components to the reformer is used, this can adversely affect the reformer and the fuel cell system. For example, the catalyst poisons contained in the fuel, such as sulfur, are passed completely over the catalysts located in the reforming zones of the reformer and into the subsequent fuel cell and may, under certain circumstances, lead to catalyst deactivation. Furthermore, the fuel contains soot precursors, such as polycyclic aromatics, which are passed completely over the catalysts of the reformer. Likewise, they can lead there to maximum catalyst deactivation by soot deposits on the catalysts. This results in a performance penalty, reduced catalyst life, and further requires the implementation of additional catalyst regeneration processes. In particular, such fuel cell systems in the described case, a high exhaust gas temperature, which could lead to efficiency losses and a cooling of the hot box. However, in order to still be able to keep the fuel cell system at a high operating temperature, the installed reformer and burner must be designed for unnecessarily high thermal outputs and operated at these very high powers, whereby a desired reduction of the installation space of the fuel cell system is not favored. Furthermore, the component requirements (eg burners, reformers, fuel pumps) unnecessarily increase due to the increased modulation (maximum to minimum power ratio). Even if an evaporator supplies low boiler components of the starting fuel to the reformer, it may still be the case that the evaporator can not sufficiently provide low boiler components to the reformer. This can occur, for example due to fuel, that is, by varying the fuel quality. As a result, in the end, the abovementioned disadvantages can again occur which should actually be prevented by the evaporation device.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäßen Verdampfungsvorrichtungen und Verfahren zur Steuerung von derartigen Verdampfungsvorrichtungen so weiterzubilden, dass dem Reformer fortwährend im Betrieb der Verdampfungsvorrichtung ausreichend Leichtsiederfraktionen zur Verfügung gestellt werden können.Of the The invention is therefore based on the object, the generic evaporation devices and methods of controlling such vaporization devices so educate that the reformer continuously during operation of the evaporation device sufficient low boiler fractions can be provided.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.These The object is solved by the features of the independent claims.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.advantageous Refinements and developments of the invention will become apparent the dependent Claims.

Die erfindungsgemäße Verdampfungsvorrichtung baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass der Verdampfer mit zumindest einem Speicher gekoppelt ist, dem im Betrieb des Verdampfers eine Brennstofffraktion des fraktionierten Ausgangsbrennstoffs über den Verdampfer zuführbar ist. Die Verdampfungsvorrichtung wird beispielsweise durch das Abgas eines SOFC-Brennstoffzellensystems angetrieben, so dass aufgrund dadurch verminderter Abgastemperaturen die Effizienz des Brennstoffzellensystems zunimmt. Weiterhin ist die Verdampfungseinrichtung durch geeignete Schnittstellen als add-on Komponente an das SOFC-System ankoppelbar. Das SOFC-Brennstoffzellensystem kann dadurch mangels Variantenbildung kostengünstig produziert werden. Die Verdampfungsvorrichtung kann dadurch bedarfsweise, je nach den Kraftstofferfordernissen der Zielmärkte, an das SOFC-Brennstoffzellensystem als Modul angekoppelt werden. Die Verdampfungsvorrichtung kann somit als eine add-on- Komponente verwendet werden und in das Brennstoffzellensystem integriert werden. Der Einsatz als add-on-Komponente ist besonders für Anwendungen mit dem Einsatzbrennstoff Diesel vorgesehen, da hier besonders die Katalysatordeaktivierung durch Ruß und Schwefel auftritt. Weiterhin sind insbesondere Anwendungen, bei denen der Ausgangsbrennstoff von schlechter Qualität ist, relevant, zum Beispiel im militärischen Bereich, bei der Schifffahrt und der Luftfahrt, wie vorstehend erwähnt. Die Brennstoffaufbereitung, insbesondere der Verdampfer, nutzt dabei einen Teil einer durch das Brennstoffzellensystem erzeugten Abwärme, beispielsweise von einem Nachbrenner des Brennstoffzellensystems. Dadurch können aus dem Ausgangsbrennstoff beziehungsweise Einsatzbrennstoff mittels des Verdampfers zwei Fraktionen hergestellt werden. Insbesondere kann eine hoch- oder leichtsiedende und eine schwersiedende Fraktion aus dem Ausgangsbrennstoff erzeugt werden. Diese werden nachstehend als Leichtsiederfraktion und Schwersiederfraktion bezeichnet. Insbesondere bei dem Einsatz von tiefentschwefelten Dieselbrennstoffen resultiert aus dessen Siedelinienverlauf und den Siedepunkten der für Dieselbrennstoff relevanten polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK) eine geeignete Verdampferbetriebstemperatur beziehungsweise eine Schnitttemperatur von ca. 300°C bei einem Atmosphärendruck von 1023 mbar. Dadurch, dass der fraktionierte Brennstoff einem Speicher zugeführt wird, kann der durch den Speicher versorgten Komponente, insbesondere einem Reformer, entsprechend ausreichend fraktionierter Ausgangsbrennstoff zur Verfügung gestellt werden. Dadurch kann eine Katalysatordeaktivierung des Reformers weitestgehend vermieden werden. Dies führt somit zur Verbesserung der Lebensdauer und Per formance von Reformerkatalysatoren sowie Brennstoffzellenkatalysatoren. Ebenso kann durch entsprechende Versorgung des Reformers mit der dafür vorgesehen Fraktion des Ausgangsbrennstoffs durch den Speicher auch der Betriebsbereich des Reformers zu niedrigeren Luftzahlen aufgeweitet werden. Beispielsweise können bessere Wasserstoffausbeuten erzielt werden.The evaporation device according to the invention builds on the generic state of the art in that the evaporator is coupled to at least one memory to which a fuel fraction of the fractionated starting fuel can be fed via the evaporator during operation of the evaporator. The evaporation device is driven, for example, by the exhaust gas of an SOFC fuel cell system, so that due to thereby reduced exhaust gas temperatures, the efficiency of the fuel cell system increases. Furthermore, the evaporation device can be coupled by suitable interfaces as an add-on component to the SOFC system. The SOFC fuel cell system can be produced inexpensively because of lack of variant formation. The evaporation device can thereby, if necessary, Depending on the fuel requirements of the target markets, coupled to the SOFC fuel cell system as a module. The vaporizing device may thus be used as an add-on component and integrated into the fuel cell system. The use as an add-on component is intended especially for applications with the diesel fuel, since the catalyst deactivation by soot and sulfur occurs here in particular. Furthermore, in particular, applications in which the starting fuel is of poor quality are relevant, for example in the military, marine and aviation sectors, as mentioned above. The fuel processing, in particular the evaporator, uses part of a waste heat generated by the fuel cell system, for example, by an afterburner of the fuel cell system. As a result, two fractions can be produced from the starting fuel or fuel by means of the evaporator. In particular, a high- or low-boiling and a high-boiling fraction can be produced from the starting fuel. These are hereinafter referred to as low boiler fraction and high boiler fraction. Particularly in the case of the use of deeply desulphurised diesel fuels, the boiling point curve and the boiling points of the polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) relevant for diesel fuel result in a suitable evaporator operating temperature or an average temperature of about 300 ° C. at an atmospheric pressure of 1023 mbar. Characterized in that the fractionated fuel is supplied to a memory, the component supplied by the memory, in particular a reformer, correspondingly sufficiently fractionated starting fuel can be provided. As a result, a catalyst deactivation of the reformer can be largely avoided. This thus leads to the improvement of the life and performance of reforming catalysts and fuel cell catalysts. Likewise, by appropriate supply of the reformer with the designated fraction of the starting fuel through the reservoir, the operating range of the reformer can also be expanded to lower air numbers. For example, better hydrogen yields can be achieved.

Weiterhin kann die erfindungsgemäße Verdampfungsvorrichtung so weitergebildet werden, dass der Speicher ein Zwischenspeicher ist, dem im Betrieb des Verdampfers eine Leichtsiederfraktion des fraktionierten Brennstoffs über den Verdampfer zuführbar und dem der Ausgangsbrennstoff zuführbar ist, wenn der Verdampfer bei leerem Zwischenspeicher nicht in Betrieb ist. So werden dem Zwischenspeicher im Betrieb des Verdampfers permanent Leichtsiederfraktionen des Ausgangsbrennstoffs zugeführt und darin gespeichert. Dadurch kann der Reformer fortlaufend mit Leichtsiederfraktionen versorgt werden. Bei beispielsweise einer Erstinbetriebnahme der Verdampfungseinrichtung kann der Zwischenspeicher, der in diesem Fall leer ist, auch mit dem Ausgangsbrennstoff gefüllt werden, um einen Brennerbetrieb des Reformers dennoch zu ermöglichen. In diesem Fall ist der Einsatz des Ausgangskraftstoffes im Reformer bei der Verbrennung unkritisch, da kraftstoffbedingte Russvorläufer sowie Schwefelverbindungen bei entsprechendem Brenneraufbau des Reformers vollständig verbrannt werden können.Farther can the evaporation device according to the invention be developed so that the memory is a cache is, in the operation of the evaporator, a low boiler fraction of the fractionated fuel the evaporator can be fed and to which the starting fuel is deliverable when the evaporator with empty buffer is not in operation. So will that Caching during operation of the evaporator permanent low boiler fractions supplied to the starting fuel and stored in it. As a result, the reformer can continue with Low boiler fractions are supplied. For example, one Initial startup of the evaporation device, the buffer, which in this case is empty, also be filled with the starting fuel, nevertheless to allow burner operation of the reformer. In this case, the use of the starting fuel in the reformer not critical in combustion, as fuel-related soot precursors and sulfur compounds completely burned at the burner assembly of the reformer can be.

In diesem Zusammenhang ist die erfindungsgemäße Verdampfungsvorrichtung so ausgebildet, dass dem Zwischenspeicher der Ausgangsbrennstoff über den Verdampfer zuführbar ist.In This connection is the evaporation device according to the invention designed such that the intermediate storage of the starting fuel via the Evaporator fed is.

Vorzugsweise wird der Zwischenspeicher dadurch befüllt, dass dem Verdampfer, der sich außer Betrieb befindet, Brennstoff zugeführt wird. Dadurch wird der Brennstoff über den Verdampfer zu dem Zwischenspeicher unfraktioniert geleitet, wodurch der Brennerbetrieb des Reformers aufgenommen werden kann.Preferably the buffer is filled by the fact that the evaporator, the except Operation is located, fuel is supplied. This will be the Fuel over passed the evaporator unfractionated to the buffer, whereby the burner operation of the reformer can be accommodated.

Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Verdampfungsvorrichtung dann so verwirklicht, dass dem Verdampfer der Ausgangsbrennstoff durch eine mit dem Verdampfer gekoppelte Brennstoffpumpe zuführbar ist. Über die Brennstoffpumpe kann eine Ausgangsbrennstoffzufuhr entsprechend den Betriebsbedingungen der Verdampfungsvorrichtung und auch des Brennstoffzellensystems gesteuert beziehungsweise eingestellt werden.Preferably becomes the evaporation device according to the invention then realized so that the evaporator of the starting fuel can be fed by a fuel pump coupled to the evaporator. About the Fuel pump may have a starting fuel supply accordingly the operating conditions of the evaporation device and also the Fuel cell system controlled or adjusted.

Ferner kann es vorteilhaft sein, die erfindungsgemäße Verdampfungsvorrichtung derart auszuführen, dass ein Wärmetauscher vorgesehen ist, der zur Wärmeübertragung zwischen der Kopplung zwischen dem Verdampfer und dem Zwischenspeicher und der Kopplung zwischen der Brennstoffpumpe und dem Verdampfer vorgesehen ist. Dadurch kann der von dem Verdampfer dem Zwischenspeicher zugeführte, fraktionierte Ausgangsbrennstoff abgekühlt werden, so dass zumindest teilweise eine Kondensation des fraktionierten Ausgangsbrennstoffs in dem Zwischenspeicher eintritt. Hingegen wird der von der Brennstoffpumpe dem Verdampfer zugeführte Ausgangsbrennstoff erwärmt, wodurch die Fraktionierung zumindest teilweise begünstigt werden kann.Further it may be advantageous, the evaporation device according to the invention to do so that a heat exchanger is provided, for heat transfer between the coupling between the evaporator and the buffer and the coupling between the fuel pump and the evaporator is provided. This allows the evaporator to the buffer supplied, fractionated starting fuel to be cooled so that at least partially a condensation of the fractionated starting fuel enters the cache. On the other hand, that of the fuel pump supplied to the evaporator Heated starting fuel, whereby fractionation is at least partially favored can.

Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Verdampfungsvorrichtung so weitergebildet, dass der Zwischenspeicher einen Anschluss umfasst, der zur Kopplung mit einem Reformer eines Brennstoffzellensystems vorgesehen ist. Der Zwischenspeicher speichert im Wesentlichen Leichsiederfraktionen des Ausgangsbrennstoffs. Die Schwersiederfraktionen werden durch den Verdampfer weitestgehend abgetrennt. Dies ist insbesondere dahingehend von Vorteil, da die Schwersiederfraktionen einen höheren Schwefelgehalt aufweisen und damit für den Reformer beziehungsweise einen Reformerkatalysator schädlich sein können. Insbesondere bei Einsatz von tiefentschwefelten fossilen Dieselkraftstoffen mit Schwefelgehalten < 10 ppmw sind die schwefelhaltigen Komponenten am obersten Ende des Siedebereiches in Form von alkylierten Dibenzothiophenen vorzufinden. Durch gezieltes Ausschneiden beziehungsweise durch die gezielte Abtrennung dieses Bereiches können eine deutliche Erhöhung des Schwefelgehaltes in der Schwersiederfraktion und eine Reduktion des Schwefelgehaltes in der Leichtsiederfraktion stattfinden. Dementsprechend kann der Reformierungsbetrieb verbessert werden, da nach der Erzeugung der Fraktionen die schwefel- und PAK-arme Leichtsiederfraktion dem Reformer bereitgestellt, um Wasserstoff zu erzeugen. Hingegen kann die schwersiedende Fraktion einem Nachbrenner des Brennstoffzellensystems zur Verfügung gestellt werden.Preferably, the evaporation device according to the invention is developed so that the buffer comprises a port which is provided for coupling with a reformer of a fuel cell system. The buffer stores essentially low boiler fractions of the starting fuel. The high boiler fractions are largely separated by the evaporator. This is particularly advantageous in that the high boiler fractions have a higher sulfur content and can therefore be detrimental to the reformer or reformer catalyst. In particular when deeply de-sulphurised fossil diesel fuels with sulfur contents <10 ppmw are used, the sulfur-containing components are to be found at the uppermost end of the boiling range in the form of alkylated dibenzothiophenes. By targeted cutting or by the targeted separation of this area, a significant increase in the sulfur content in the high boiler fraction and a reduction in the sulfur content in the low boiler fraction take place. Accordingly, the reforming operation can be improved because after generation of the fractions, the low sulfur and PAK low boiler fraction is provided to the reformer to produce hydrogen. On the other hand, the high-boiling fraction can be made available to an afterburner of the fuel cell system.

Weiterhin kann die erfindungsgemäße Verdampfungsvorrichtung so ausgebildet sein, dass der Verdampfer weiterhin mit einem Schwersiederfraktionsspeicher gekoppelt ist, dem im Betrieb des Verdampfers eine Schwersiederfraktion des frakti onierten Ausgangsbrennstoffs über den Verdampfer zuführbar ist.Farther can the evaporation device according to the invention be designed so that the evaporator continues with a high-boiling fraction storage coupled to the operation of the evaporator, a high boiler fraction the fracti onierten starting fuel can be supplied via the evaporator.

Darüber hinaus ist es besonders vorteilhaft, die erfindungsgemäße Verdampfungsvorrichtung so zu verwirklichen, dass dem Schwersiederfraktionsspeicher über eine weitere Kopplung unmittelbar Ausgangsbrennstoff zuführbar ist. Dies kann insbesondere dann relevant sein, wenn der Verdampfer ausschließlich eine Leichtsiederfraktion aus dem Ausgangsbrennstoff liefert, was sich aus der Art des Ausgangsbrennstoffs und der Betriebstemperatur beziehungsweise Schnitttemperatur des Verdampfers ergeben kann.Furthermore it is particularly advantageous, the evaporation device according to the invention to realize that the high boiler fraction storage over a further coupling can be fed directly to the starting fuel. This can be particularly relevant when the evaporator exclusively one Low boiler fraction from the starting fuel provides what turns out from the type of starting fuel and the operating temperature or Cutting temperature of the evaporator may result.

In diesem Zusammenhang wird die erfindungsgemäße Verdampfungsvorrichtung derart ausgeführt, dass die weitere Kopplung ein Ventil umfasst, durch das die Zufuhr des Ausgangsbrennstoffs zu dem Schwersiederfraktionsspeicher einstellbar ist.In In this context, the evaporation device according to the invention executed in such a way the further coupling comprises a valve through which the supply of the starting fuel is adjustable to the high boiler fraction storage.

Ferner kann die erfindungsgemäße Verdampfungsvorrichtung so ausgebildet sein, dass der Schwersiederfraktionsspeicher einen Anschluss aufweist, der zur Kopplung mit einem Nachbrenner eines Brennstoffzellensystems vorgesehen ist. Dadurch kann dem Nachbrenner die Schwersiederfraktion zur Verbrennung zugeführt werden, wobei die aus dieser Verbrennung gewonnene Wärme wiederum für den Betrieb des Verdampfers verwendet werden kann. Dadurch umgehen die Katalyatorgifte Schwefel und Russvorläufer die katalytischen Systeme Reformer und Brennstoffzelle, was deren Lebensdauer erhöht.Further can the evaporation device according to the invention be formed so that the high-boiling fraction storage a Having connection for coupling with an afterburner of a Fuel cell system is provided. This allows the afterburner the high boiler fraction are fed to the combustion, the from this Combustion gained heat again for the operation of the evaporator can be used. Handle it the catalyst poisons sulfur and soot precursors the catalytic systems Reformer and fuel cell, which increases their life.

Darüber hinaus ist es besonders vorteilhaft, die erfindungsgemäße Verdampfungsvorrichtung so auszuführen, dass an dem Verdampfer ein Wärmetauscher vorgesehen ist, mit dem der Verdampfer in einer Wärme tauschenden Beziehung steht. Beispielsweise kann die durch den Nachbrenner erzeugte Wärme dem Verdampfer über diesen Wärmetauscher zugeführt werden.Furthermore it is particularly advantageous, the evaporation device according to the invention to do so that at the evaporator, a heat exchanger is provided, with which the evaporator in a heat exchange Relationship stands. For example, the generated by the afterburner Heat the Evaporator over this heat exchanger supplied become.

Das erfindungsgemäße Verfahren baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass im Betrieb des Verdampfers zumindest einem mit dem Verdampfer gekoppelten Speicher eine Brennstofffraktion des fraktionierten Ausgangsbrennstoffs über den Verdampfer zugeführt wird. Dadurch ergeben sich die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verdampfungsvorrichtung erläuterten Eigenschaften und Vorteile in gleicher oder ähnlicher Weise, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verdampfungsvorrichtung verwiesen wird.The inventive method builds on the generic state the technique on that in the operation of the evaporator, at least a fuel fraction coupled to the evaporator the fractionated starting fuel is supplied via the evaporator. This results in the context of the evaporation device according to the invention explained Properties and advantages in the same or similar way, why Avoid repetition on the corresponding versions in connection with the evaporation device according to the invention is referenced.

Gleiches gilt sinngemäß für die folgenden bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei zur Vermeidung von Wiederholungen auch diesbezüglich auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verdampfungsvorrichtung verwiesen wird.The same applies mutatis mutandis to the following preferred embodiments of the method according to the invention, while avoiding repetition in this respect the corresponding versions in connection with the evaporation device according to the invention is referenced.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in vorteilhafter Weise so weitergebildet sein, dass dem Speicher, der als ein Zwischenspeicher ausgebildet ist, im Betrieb des Verdampfers eine Leichtsiederfraktion des fraktionierten Brennstoffs über den Verdampfer zugeführt wird, wobei dem Zwischenspei cher der Ausgangsbrennstoff zugeführt wird, wenn der Verdampfer bei leerem Zwischenspeicher nicht betrieben wird.The inventive method can be advantageously developed so that the memory, which is designed as a buffer in the operation of the evaporator a low boiler fraction of the fractionated fuel over the Evaporator supplied is, wherein the intermediate storage of the feedstock fuel is fed, if the evaporator is not operated with empty buffer becomes.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren so ausgeführt werden, dass dem Zwischenspeicher der Ausgangsbrennstoff über den Verdampfer zugeführt wird.Farther can the inventive method so executed be that the intermediate storage of the starting fuel on the Evaporator supplied becomes.

In diesem Zusammenhang kann das erfindungsgemäße Verfahren derart verwirklicht werden, dass eine mit dem Verdampfer gekoppelte Brennstoffpumpe dem Verdampfer den Ausgangsbrennstoff zuführt.In In this context, the inventive method can be realized in such a way be that a fuel pump coupled to the evaporator supplies the starting fuel to the evaporator.

Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren so realisiert werden, dass ein Wärmetauscher eine Wärmeübertragung zwischen der Kopplung zwischen dem Verdampfer und dem Zwischenspeicher und der Kopplung zwischen der Brennstoffpumpe und dem Verdampfer bewirkt.Furthermore, the inventive method can be realized so that a heat exchanger heat transfer between the coupling between causes the evaporator and the buffer and the coupling between the fuel pump and the evaporator.

Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren derart umgesetzt, dass der Zwischenspeicher über einen Anschluss mit einem Reformer eines Brennstoffzellensystems gekoppelt wird.Preferably becomes the method according to the invention implemented such that the cache via a port with a Reformer a fuel cell system is coupled.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren so weitergebildet sein, dass im Betrieb des Verdampfers einem mit dem Verdampfer gekoppelten Schwersiederfraktionsspeicher eine Schwersiederfraktion des fraktionierten Ausgangsbrennstoffs über den Verdampfer zugeführt wird.Farther can the inventive method so be educated that in the operation of the evaporator one with a high boiler fraction coupled to the evaporator the fractionated starting fuel is supplied via the evaporator.

In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, das erfindungsgemäße Verfahren derart zu gestalten, dass dem Schwersiederfraktionsspeicher über eine weitere Kopplung unmittelbar Ausgangsbrennstoff zugeführt wird, wenn der Verdampfer ausschließlich eine Leichtsiederfraktion aus dem Ausgangsbrennstoff liefert.In In this context, it is particularly advantageous method of the invention to make such that the high boiler fraction memory via a further coupling is fed directly to starting fuel, if the evaporator is exclusive provides a low boiler fraction from the starting fuel.

In diesem Fall kann das erfindungsgemäße Verfahren so ausgeführt werden, dass durch ein Ventil in der weiteren Kopplung die Zufuhr des Ausgangsbrennstoffs zu dem Schwersiederfraktionsspeicher eingestellt wird.In In this case, the method according to the invention can be carried out in such a way that that by a valve in the further coupling, the supply of the starting fuel is set to the high boiler fraction memory.

Ferner ist es vorteilhaft, das erfindungsgemäße Verfahren so zu verwirklichen, dass der Schwersiederfraktionsspeicher über einen Anschluss mit einem Nachbrenner eines Brennstoffzellensystems gekoppelt wird.Further it is advantageous to realize the process according to the invention in such a way that that the high boiler fraction storage via a port with a Afterburner of a fuel cell system is coupled.

Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Verfahren auch so verwirklicht werden, dass ein an dem Verdampfer vorgesehener Wärmetauscher mit dem Verdampfer einen Wärmetausch durchführt.Furthermore can the inventive method be realized so that a provided on the evaporator heat exchangers with the evaporator, a heat exchange performs.

Im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystem, das die erfindungsgemäße Verdampfungsvorrichtung aufweist und/oder die dazu ausgelegt ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, ergeben sich die vorgenannten Vorteile auf gleiche oder ähnliche Weise.in the Connection with the fuel cell system according to the invention, that the evaporation device according to the invention and / or which is adapted to the inventive method perform, the aforementioned advantages are the same or similar Wise.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figur beispielhaft erläutert.preferred embodiments The invention will be explained by way of example with reference to the figure.

Es zeigt:It shows:

1 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Verdampfungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 a circuit diagram of the evaporation device according to the invention according to an embodiment of the invention.

1 zeigt ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Verdampfungsvorrichtung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Verdampfungsvorrichtung 10 ist im dargestellten Fall an einen Fahrzeugtank 12 eines Kraftfahrzeugs gekoppelt, der einem Verdampfer 20 einen Ausgangsbrennstoff zur Verfügung stellt. Zur Förderung des Ausgangsbrennstoffs zum Verdampfer 20 ist daher eine Brennstoffpumpe 14 mit dem Fahrzeugtank 12 über eine Leitung 50 gekoppelt. Anhand der Brennstoffpumpe 14 ist der Ausgangsbrennstoff in der Leitung 50 förderbar, wobei die Leitung 50 durch einen Wärmetauscher 16 vor Erreichen des Verdampfers 20 verläuft. Der Verdampfer 20 ist mit einem Zwischenspeicher 18 über eine Leitung 52 gekoppelt, die durch den Wärmetauscher 16 vor Erreichen des Zwischenspeichers 18 verläuft. Der Zwischenspeicher 18 verfügt in diesem Ausführungsbeispiel über einen Anschluss 36, mit dem der Zwischenspeicher 18 durch Fortführung der Leitung 52 gekoppelt ist. Der Anschluss 36 ist in diesem Fall an einen Brennstoff- beziehungsweise Kraftstoffpfad eines nicht dargestellten Reformers eines Brennstoffzellensystems angeschlossen. Insbesondere ist der Kraftstoffpfad an in dem Reformer zur Brennstoffeinspritzung vorgesehenen Kraftstoffpumpen angeschlossen. Weiterhin weist der Zwischenspeicher 18 eine Rücklaufleitung 44 auf, die von dem Zwischenspeicher 18 in die Leitung 50 zwischen dem Fahrzeugtank 12 und die Brennstoffpumpe 14 mündet. 1 shows a circuit diagram of the evaporation device according to the invention 10 according to an embodiment of the invention. The evaporation device 10 in the case shown to a vehicle tank 12 coupled to a motor vehicle, the evaporator 20 provides a starting fuel. To convey the starting fuel to the evaporator 20 is therefore a fuel pump 14 with the vehicle tank 12 over a line 50 coupled. On the basis of the fuel pump 14 is the starting fuel in the pipe 50 eligible, with the line 50 through a heat exchanger 16 before reaching the evaporator 20 runs. The evaporator 20 is with a cache 18 over a line 52 coupled through the heat exchanger 16 before reaching the cache 18 runs. The cache 18 has a connection in this embodiment 36 with which the cache 18 by continuation of the line 52 is coupled. The connection 36 is connected in this case to a fuel or fuel path of a reformer of a fuel cell system, not shown. In particular, the fuel path is connected to fuel pumps provided in the fuel injection reformer. Furthermore, the cache 18 a return line 44 on top of the cache 18 into the pipe 50 between the vehicle tank 12 and the fuel pump 14 empties.

Ebenso ist jedoch denkbar, dass die Rücklaufleitung 44 direkt in den Fahrzeugtank 12 mündet. An dem Verdampfer 20 ist ferner ein Wärmetauscher 22 vorgesehen beziehungsweise angegliedert, der mit dem Verdampfer 20 in einer Wärme übertragenden Beziehung steht. Über den Wärmetauscher 22 ist der Verdampfer 20 über eine Leitung 58 mit einem Schwersiederfraktionsspeicher 28 beziehungsweise Schwersiederanteilspeicher 28 gekoppelt. Dabei verläuft die Leitung 58 vor Erreichen des Schwersiederfraktionsspeichers 28 durch einen Wärmetauscher 24. Weiterhin wird die Leitung 58 nach Durchlaufen des Schwersiederfraktionsspeichers 28 zu einem Anschluss 42 fortgeführt, der in diesem Fall an einen Kraftstoffpfad des Nachbrenners des Brennstoffzellensystems angeschlossen ist. Insbesondere ist durch den Kraftstoffpfad des Nachbrenners eine darin Kraftstoffpumpe mit Kraftstoff belieferbar. Darüber hinaus ist der Schwersiederfraktionsspeicher 28 über eine Rücklaufleitung 46 mit der Leitung 50 zwischen dem Fahrzeugtank 12 und der Brennstoffpumpe 14 gekoppelt. Auch in diesem Fall kann die Rücklaufleitung 46 ebenso direkt in den Fahrzeugtank 12 münden. Ferner ist der Schwersiederfraktionsspeicher 28 über eine Leitung 48 mit der Leitung 50 zwischen dem Fahrzeugtank 12 und der Brennstoffpumpe 14 gekoppelt, wobei ein Strömungssteuerventil 26 zur Strömungseinstellung in der Leitung 48 vorgesehen ist. Durch den an dem Verdampfer 20 angegliederten Wärmetauscher 22 verläuft weiterhin eine Leitung 54. Die Leitung 54 ist an einen Anschluss 34 gekoppelt. In diesem Fall ist der Anschluss 34 an einen Ausgang eines Abgassystems des nicht dargestellten Brennstoffzellensystems angeschlossen, wodurch der Anschluss 34 dem Wärmetauscher 22 heißes Abgas liefern kann. Beispielsweise kann das heiße Abgas von einem Ausgang des Nachbrenners des Brennstoffzellensystems stammen. Ausgehend von dem Anschluss 34 verläuft die Leitung 54 durch den Wärmetauscher 22 und weiterhin durch einen Wärmetauscher 30 und anschließend zu einem Anschluss 40. Der Anschluss 40 ist zur Abführung von kaltem Abgas vorgesehen und kann beispielsweise mit der Atmosphäre verbunden sein. Weiterhin ist ein Anschluss 38 vorgesehen, der in diesem Fall an ein Gebläse des Brennstoffzellensystems zum Liefern von Umgebungsluft angeschlossen ist. Der Anschluss 38 ist mit einer Leitung 56 gekoppelt, die durch den Wärmetauscher 30 und anschließend durch den Wärmetauscher 24 zu einem Anschluss 32 verläuft. Der Anschluss 32 ist zur Abführung von heißer Luft vorgesehen und ist im vorliegenden Fall an das Brennstoffzellensystem zum Liefern von heißer Prozessluft vorgesehen.However, it is also conceivable that the return line 44 directly into the vehicle tank 12 empties. At the evaporator 20 is also a heat exchanger 22 provided or affiliated with the evaporator 20 is in a heat transferring relationship. About the heat exchanger 22 is the evaporator 20 over a line 58 with a high boiler fraction storage 28 or high-boiler fractional storage 28 coupled. The line is running 58 before reaching the high boiler fraction storage 28 through a heat exchanger 24 , Furthermore, the line 58 after passing through the high boiler fraction storage 28 to a connection 42 continued, which is connected in this case to a fuel path of the afterburner of the fuel cell system. In particular, a fuel pump can be supplied with fuel through the fuel path of the afterburner. In addition, the high boiler fraction storage 28 via a return line 46 with the line 50 between the vehicle tank 12 and the fuel pump 14 coupled. Also in this case, the return line 46 also directly into the vehicle tank 12 lead. Further, the high boiler fraction storage 28 over a line 48 with the line 50 between the vehicle tank 12 and the fuel pump 14 coupled, wherein a flow control valve 26 for flow adjustment in the line 48 is provided. By the on the evaporator 20 affiliated heat exchanger 22 continues to run a line 54 , The administration 54 is at a connection 34 coupled. In this case, the connection is 34 connected to an output of an exhaust system of the fuel cell system, not shown, whereby the connection 34 the heat exchanger 22 can deliver hot exhaust. For example, the hot exhaust gas may come from an output of the afterburner of the fuel cell system. Starting from the connection 34 the line runs 54 through the heat exchanger 22 and further through a heat exchanger 30 and then to a connection 40 , The connection 40 is provided for the discharge of cold exhaust gas and may be connected to the atmosphere, for example. Furthermore, there is a connection 38 provided, which is connected in this case to a blower of the fuel cell system for supplying ambient air. The connection 38 is with a lead 56 coupled through the heat exchanger 30 and then through the heat exchanger 24 to a connection 32 runs. The connection 32 is intended for the discharge of hot air and is provided in the present case to the fuel cell system for supplying hot process air.

Im Folgenden wird die Betriebsweise der erfindungsgemäßen Verdampfungsvorrichtung 10 beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren wird dabei von einem nicht dargestellten Controller gesteuert. Dieser übernimmt beispielsweise die Ansteuerung des Verdampfers 20, der Brennstoffpumpe 14, von Komponenten des Brennstoffzellensystems wie dem Reformer oder Nachbrenner etc. Zunächst wird der Betriebsfall beschrieben, in dem der Zwischenspeicher 18 zumindest teilweise mit einer Leichtsiederfraktion des fraktionierten Ausgangsbrennstoffs gefüllt ist. Weiterhin wird davon ausgegangen, dass der Schwersiederfraktionsspeicher 28 zumindest teilweise mit einer Schwersiederfraktion des fraktionierten Ausgangsbrennstoffs gefüllt ist. Der Betriebsfall, dass der Zwischenspeicher 18 leer ist, beispielsweise bei einem Erststart der Verdampfungsvorrichtung 10, wird anschließend betrachtet.In the following, the operation of the evaporation device according to the invention 10 described. The inventive method is controlled by a controller, not shown. This takes over, for example, the control of the evaporator 20 , the fuel pump 14 , components of the fuel cell system such as the reformer or afterburner, etc. First, the operation case is described, in which the cache 18 at least partially filled with a low boiler fraction of the fractionated starting fuel. Furthermore, it is assumed that the high-boiling fraction storage 28 at least partially filled with a high boiler fraction of the fractionated starting fuel. The operating case that the cache 18 is empty, for example, at a first start of the evaporator 10 , is then considered.

Während einer Startphase beziehungsweise Anfahrphase (Kaltstartphase) des mit der Verdampfungsvorrichtung 10 über die Anschlüsse 32, 34, 36, 38, 40, 42 gekoppelten Brennstoffzellensystems ist es zunächst erforderlich, den Reformer, insbesondere den Reformer, der aus der DE 103 59 205 A1 bekannt ist, als einen Brenner zu betreiben. In diesem Fall liegt Diesel als Ausgangsbrennstoff in dem Fahrzeugtank 12 vor. Dementsprechend sind Leicht- und Schwersiederfraktionen des Ausgangsstoffes Diesel entsprechend in dem Zwischenspeicher 18 und dem Schwersiederfraktionsspeicher 28 vorhanden. Dadurch wird der Reformer während der Startphase als ein Diesel-Brenner betrieben, um die zur Reformierung notwendige Temperatur für die in dem Reformer vorgesehenen Katalysatoren zu erreichen. Der Reformer bezieht in diesem Fall von dem Zwischenspeicher 18, der somit auch als Leichtsiederfraktionsspeicher angesehen werden kann, die Leichtsiederfraktion für seinen Brennbetrieb. Ebenso beziehungsweise zur gleichen Zeit wird dem Nachbrenner des Brennstoffzellensystems die Schwersiederfraktion von dem Schwersiederfraktionsspeicher 28 zugeführt. Daher findet in dem Nachbrenner eine Diesel-Verbrennung statt. Zur besseren Veranschaulichung der Startphase werden ferner vereinfachte Berechnungen angestellt. Dabei wird vereinfacht davon ausgegangen, dass die Heizwerte und Dichten der Leichtsiederfraktion und Schwersiederfraktion des Ausgangsbrennstoffs Diesel identisch sind. Ferner wird angenommen, dass die in dem Zwischenspeicher 18 vorliegende Leichtsiederfraktionen beziehungsweise das Destillat 90% v/v der leicht siedenden Stoffe des Ausgangsbrennstoffes enthält. Damit verbrennt der Reformer ausgehend von einer 30 Minuten andauernden Kaltstartphase des Brennstoffzellensystems bei einer benötigten thermischen Leistung von 5 kW 0,42 kg/h des Ausgangsbrennstoffs Diesel, das einer Gesamtmenge von 0,21 kg entspricht. Da der Zwischenspeicher 18, ausreichend befüllt ist, kann der Zwischenspeicher 18 für die gesamte Startphase ausreichend Leichtsiedrefraktionen zur Verfügung stellen, bis der Reformer seinen Brennbetrieb abschließt. Für einen derartigen Reformer mit ca. 5 kW thermischer Leistung ist der Zwischenspeicher 18 näherungsweise so ausgelegt, dass er einen Inhalt von mindestens 0,21 kg Diesel-Brennstoff umfassen kann. Dies entspricht näherungsweise einer größeren Brennstoffmenge, als einer für den Kaltstart erforderlichen Brennstoffmenge. Die Befüllung des Zwischenspeichers 18 und des Schwersiederfraktionsspeichers 28 wird dabei von dem Verdampfer 20 vorgenommen. Dieser wird jedoch erst dann betrieben, sofern der Verdampfer 20 eine zur Fraktionierung des Ausgangsbrennstoffs erforderliche Temperatur erreicht hat. Dies wird in diesem Ausführungsbeispiel durch den angegliederten Wärmetauscher 22 bewerkstelligt, der von der Leitung 54 zugeführte Wärme auf den Verdampfer beziehungsweise den darin vorliegenden, zu fraktionierenden Ausgangsbrennstoff überträgt. Die Leitung 54 wird von heißem Abgas des Brennstoffzellensystems durchströmt, das in diesem Fall durch den Nachbrennerbetrieb entsteht. Hat der Verdampfer 20 die zur Fraktionierung erforderliche Temperatur erreicht, so wird ihm der Ausgangbrennstoff über die Leitung 50 mittels der Brennstoffpumpe 14 von dem Fahrzeugtank 12 zugeführt. Dadurch fraktioniert der Verdampfer 20 den Ausgangsbrennstoff in eine Schwersiederfraktion und Leichtsiederfraktion. Die Leichtsiederfraktion wird über die Leitung 52 dem Zwischenspeicher 18 zugeführt. Auf dem Weg zum Zwischenspeicher 18 wird die Leichtsiederfraktion durch den Wärmetauscher 16 abgekühlt, so dass ein Teil der Leichsiederfraktion kondensiert. Die Abkühlung basiert darauf, dass der von dem Fahrzeugtank 12 herrührende Ausgangsbrennstoff relativ kalt ist und die Leitung 50 mit dem Wärmetauscher 16 durchströmt. Im Gegenzug wird der in der Leitung 50 vorliegende Ausgangsbrennstoff erwärmt und anschließend nach Durchlaufen des Wärmetauschers 16 dem Verdampfer 20 zugeführt. Dadurch wird die Fraktionierung im Verdampfer 20 zumindest teilweise begünstigt. Weiterhin liefert der Verdampfer 20 dem Schwersiederfraktionsspeicher 28 eine Schwersiederfraktion des Ausgangsbrennstoffs über die Leitung 58. Auf dem Weg zum Schwersiederfraktionsspeicher 28 wird die Schwersiederfraktion durch den Wärmetauscher 24 abgekühlt, wodurch zumindest ein Teil der Schwersiederfraktion kondensiert. Dadurch wird die in der Leitung 56 zum Anschluss 32 strömende Luft wiederum durch die Wärmeübertragung von dem Wärmetauscher 24 erwärmt. Dieser wurde zuvor durch den Wärmetauscher 30 bereits Wärme zugeführt, die von dem Abgas des Nachbrenners stammt. Da das Abgas des Nachbrenners jedoch bereits den Wärmetauscher 22 durchlaufen hat und eine große Wärmemenge dort abgeführt hat, wird der Luft in der Leitung 56 nur im geringeren Maße Wärme durch den Wärmetauscher zugeführt. Für den Fall, dass der Zwischenspeicher 18 und der Schwersiederfraktionsspeicher 28 einen maximal zulässigen Füllstand erreicht haben, sind jeweils die Rücklaufleitungen 44 und 46 vorgesehen, um die entsprechenden Fraktionen zur Leitung 50 rückzuführen. Ebenso wird in diesem Ausführungsbeispiel eine Entlüftung in den Rücklaufleitungen 44 und 48 vorgenommen, damit keine Dampfblasen vor die Brennstoffpumpe 14 gelangen und die Brennstoffförderung der Brennstoffpumpe 14 negativ beeinträchtigen. Ist die Startphase abgeschlossen und der Reformer kann seinen Reformierungsbetrieb aufnehmen, so kann der aus dem Zwischenspeicher 18 fraktionierte Ausgangsbrennstoff weiterhin dem Reformer zugeführt werden, da der Verdampfer 20 durch die Fraktionierung ständig die entsprechenden Fraktionen des Ausgangsbrennstoffs erzeugt und nachfördert. In diesem Fall arbeitet der Reformer dann als Wasserstofferzeuger beziehungsweise als Synthesegasgenerator. Da die Betriebsdauer der Reformierung mehrere Stunden beträgt, ist davon auszugehen, dass der Zwischenspeicher 18 nach Beendigung der Reformierung immer ausreichend mit fraktioniertem Brennstoff für die Startphase gefüllt ist. Die während der Reformierung erzeugte Leichtsiederfraktion wird damit ebenso direkt für die Reformierung verwandt. Da das Verhältnis von produzierten und angeforderten Leichtsiederfraktionsströmen brennstoffbedingt variieren kann, beispielsweise abhängig von der Ausgangsbrennstoffqualität, wird der Zwischenspeicher 18 mit einer Überförderung betrieben, um auch während des Reformierungsbetriebs des Reformer permanent ausreichend Leichtsiederfraktionen liefern zu können. Im Hinblick auf die Überförderung der Leichtsiederfraktionen ist jedoch ein Siedelinienverlauf des verwendeten Brennstoffs heranzuziehen. Beispielsweise kann eine Brennstoffpumpe 14 verwendet werden, die zur Förderung von 0,42 kg/h ca. 30 W elektrische Leistung braucht. Da eine Überförderung von beispielsweise 12% angesichts einer derartig geringen elektrischen Leistungsaufnahme verglichen mit einer elektrischen Gesamtleistung eines Brennstoffzel lensystems, insbesondere eines SOFC-Brennstoffzellensystems, von 1 kW als gering anzusehen ist, ist das Betreiben der Brennstoffpumpe 14 zur Überförderung schon mit geringen elektrischen Aufwand möglich.During a start phase or start-up phase (cold start phase) of the evaporation device 10 over the connections 32 . 34 . 36 . 38 . 40 . 42 coupled fuel cell system, it is first necessary, the reformer, in particular the reformer, from the DE 103 59 205 A1 is known to operate as a burner. In this case, diesel is the starting fuel in the vehicle tank 12 in front. Accordingly, light and high boiler fractions of the starting material diesel are correspondingly in the buffer 18 and the high boiler fraction storage 28 available. Thereby, the reformer is operated during the start-up phase as a diesel burner in order to achieve the temperature necessary for the reforming for the catalysts provided in the reformer. The reformer in this case refers to the cache 18 which can thus also be regarded as a low-boiling fraction storage, the low boiler fraction for its combustion operation. Likewise, or at the same time, the afterburner of the fuel cell system becomes the high boiler fraction of the high boiler fraction storage 28 fed. Therefore, diesel combustion occurs in the afterburner. To better illustrate the startup phase, simplified calculations are also made. It is simplified assuming that the calorific values and densities of the low boiler fraction and high boiler fraction of the starting fuel diesel are identical. It is further assumed that the in the buffer 18 present low-boiling fractions or the distillate contains 90% v / v of the low-boiling substances of the starting fuel. Thus, starting from a 30-minute cold start phase of the fuel cell system with a required thermal power of 5 kW, the reformer burns 0.42 kg / h of the starting fuel diesel, which corresponds to a total amount of 0.21 kg. Because of the cache 18 , is sufficiently filled, the cache 18 Provide sufficient low-boiling refractions for the entire start-up phase until the reformer completes its combustion operation. For such a reformer with about 5 kW thermal power is the cache 18 approximately designed to contain at least 0.21 kg of diesel fuel. This corresponds approximately to a larger amount of fuel than a quantity of fuel required for the cold start. The filling of the cache 18 and the high boiler fraction storage 28 is doing by the evaporator 20 performed. However, this will only be operated if the evaporator 20 has reached a temperature required for fractionating the starting fuel. This is in this embodiment by the affiliated heat exchanger 22 managed by the management 54 supplied heat to the evaporator or the present therein, to be fractionated starting fuel transfers. The administration 54 is traversed by hot exhaust gas of the fuel cell system, which is formed in this case by the afterburner operation. Has the evaporator 20 reaches the temperature required for fractionation, so it is the output fuel via the line 50 by means of the fuel pump 14 from the vehicle tank 12 fed. This fractionates the evaporator 20 the starting fuel into a high boiler fraction and low boiler fraction. The low boiler fraction is over the line 52 the cache 18 fed. On the way to the cache 18 the low boiler fraction is passed through the heat exchanger 16 cooled, so that a part of the low boilers condensed. The cooling is based on that of the vehicle's tank 12 herrüh Rende starting fuel is relatively cold and the line 50 with the heat exchanger 16 flows through. In return, the in the line 50 heated starting fuel present and then after passing through the heat exchanger 16 the evaporator 20 fed. This will cause the fractionation in the evaporator 20 at least partially favored. Furthermore, the evaporator delivers 20 the high boiler fraction storage 28 a high boiler fraction of the starting fuel via the line 58 , On the way to the high boiler fraction storage 28 the high boiler fraction is passed through the heat exchanger 24 cooled, whereby at least a part of the high boiler fraction condenses. This will be the one in the line 56 to the connection 32 flowing air in turn by the heat transfer from the heat exchanger 24 heated. This was previously through the heat exchanger 30 already supplied heat, which comes from the exhaust gas of the afterburner. However, since the exhaust gas of the afterburner already has the heat exchanger 22 has passed through and has dissipated a large amount of heat there, the air in the line 56 only supplied to a lesser extent heat through the heat exchanger. In the event that the cache 18 and the high boiler fraction storage 28 have reached a maximum level, are each the return lines 44 and 46 provided to lead the appropriate fractions 50 recirculate. Likewise, in this embodiment, a vent in the return lines 44 and 48 made, so no steam bubbles in front of the fuel pump 14 arrive and the fuel delivery of the fuel pump 14 adversely affect. If the start phase is completed and the reformer can start his reforming operation, so can the from the cache 18 fractionated starting fuel continue to be fed to the reformer, as the evaporator 20 by fractionation constantly generates the corresponding fractions of the starting fuel and nachfördert. In this case, the reformer then works as a hydrogen generator or as a synthesis gas generator. Since the operating time of the reforming is several hours, it is assumed that the cache 18 after completion of the reforming is always sufficiently filled with fractionated fuel for the startup phase. The low boiler fraction produced during the reforming is thus also used directly for reforming. Since the ratio of produced and requested low boiler fraction streams can vary based on fuel, for example, depending on the starting fuel quality, the cache becomes 18 operated with an over-promotion in order to be able to supply sufficient light boiler fractions permanently during the reforming operation of the reformer. However, in view of the over-extraction of the low boiler fractions, a boiling curve of the fuel used is to be used. For example, a fuel pump 14 be used, which needs about 30 W electrical power to promote 0.42 kg / h. Since an over-promotion of, for example, 12% in view of such a low electrical power consumption compared to a total electrical power of a Brennstoffzel lensystems, in particular a SOFC fuel cell system, of 1 kW is considered to be low, is the operation of the fuel pump 14 for over-promotion already possible with little electrical effort.

In Hinblick auf die speziell verwendeten Ausgangsbrennstoffe wird im Folgenden das Betreiben des Verdampfers 20 näher erläutert. Insbesondere wird auf eine Betriebstemperatur beziehungsweise eine Schnitttemperatur (cut point) des Verdampfers 20 eingegangen. Zunächst wird als Ausgangsbrennstoff Biodiesel näher betrachtet, dessen Siedelinienverlauf oberhalb von Siedekurven von fossilen Diesel-Brennstoffen liegt und sehr flach verläuft. Wird der Verdampfer 20 mit der Schnitttemperatur von 300°C betrieben, so erhält man im Falle von Biodiesel keine Leichtsiederfraktion, sondern lediglich 100% Schwersiederfraktion. In diesem Fall wird die erfindungsgemäße Verdampfungsvorrichtung 10 so betrieben, dass eine Biodieselzufuhr in den Zwischenspeicher 18 unabhängig von dem Verdampfer 18 erfolgt. Dies könnte beispielsweise über eine separate Leitung, welche nicht dargestellt ist, erfolgen. Dadurch kann der Reformer letztlich auch mit Biodiesel betrieben werden. Ebenso kann aber auch die Schnitttemperatur angehoben werden. Bei Verwendung des arctic-Diesels als Ausgangsbrennstoff ist der Verlauf der Siedelinie unterhalb derjenigen von fossilen Dieselbrennstoffen gelegen. In diesem Fall würde eine Schnitttemperatur des Verdampfers 20 von 300°C zu 100% Leichtsiederfraktionen und keinen Schwersiederfraktionen führen. In diesem Fall kann der Reformierungsbetrieb des Reformers ohne weiteres aufgenommen werde. Ebenso ist die Verwendung dieses Brennstoffs aufgrund geringer polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffe (PAK) und im Allgemeinen geringer Schwefelgehalte des arctic-Diesels bei der Reformierung vorteilhaft. Insbesondere wird bei der katalytischen partiellen Oxidation von Biodiesel und arctic-Diesel mit Verbrennungsabgasen an beispielsweise CPOX-Katalysatoren des Reformers weit weniger Ruß gebildet als bei fossilen Brennstoffen für gemäßigte Klimazonen. Um dem Brennstoffzellensystem für dessen Start die benötigten Schwersiederfraktionen bereitzustellen, kann beispielsweise eine zusätzliche Ankopplung an eine schwefelreiche Brennstoffstrecke bereitgestellt werden. Weiterhin kann in diesem Fall, um eine Rückströmung in den Verdampfer 20 entgegenzuwirken, ein Sperrventil vorgesehen sein. Ebenso ist auch eine Androsselung denkbar.With regard to the specific starting fuels used, the operation of the evaporator will be described below 20 explained in more detail. In particular, an operating temperature or a cutting temperature (cut point) of the evaporator 20 received. First of all, Biodiesel, whose boiling curve lies above boiling curves of fossil diesel fuels and runs very flat, is considered in more detail as a starting fuel. Will the evaporator 20 operated at the average temperature of 300 ° C, so you get in the case of biodiesel no low-boiling fraction, but only 100% high boiler fraction. In this case, the evaporation device according to the invention 10 so operated that a biodiesel feed into the cache 18 regardless of the evaporator 18 he follows. This could be done for example via a separate line, which is not shown. As a result, the reformer can ultimately be operated with biodiesel. Likewise, however, the cutting temperature can be raised. When using the arctic diesel as a starting fuel, the boiling range is below that of fossil diesel fuels. In this case, a cutting temperature of the evaporator would be 20 from 300 ° C to 100% low boiler fractions and no high boiler fractions. In this case, the reforming operation of the reformer can easily be included. Likewise, the use of this fuel due to low polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and generally lower sulfur levels of the arctic diesel during reforming is advantageous. In particular, in the catalytic partial oxidation of biodiesel and arctic diesel with combustion exhaust gases on, for example, CPOX catalysts of the reformer far less soot is formed than in fossil fuels for temperate climates. In order to provide the fuel cell system with the required high boiler fractions for its start, for example, an additional coupling to a sulfur-rich fuel line can be provided. Furthermore, in this case, a backflow into the evaporator 20 counteract, be provided a check valve. Likewise, throttling is also conceivable.

Im Folgenden soll nun der Fall betrachtet werden, bei dem der Zwischenspeicher leer ist, beispielsweise bei einem ersten Kaltstart oder eine ersten Inbetriebnahme. Liegt dieser Zustand vor, so wird in diesem Fall die Verdampfungsvorrichtung 10 geflutet. Das heißt, dass die Brennstoffpumpe 14 zur Ausgangsbrennstoffförderung betrieben wird, der Verdampfer 20 jedoch nicht seine Betriebstemperatur erreicht hat und dementsprechend nicht fraktioniert. Daher wird zumindest die Leitung 50, der Verdampfer 20 und die Leitung 52 geflutet, um den Zwischenspeicher 18 zu füllen. Folglich wird gewährleistet, dass beispielsweise für die erste Inbetriebnahme oder den ersten Kaltstart des Reformers Ausgangsbrennstoff in dem Zwischenspeicher 18 zur Verfügung steht. Dass in diesem Fall der nicht fraktionierte Ausgangsbrennstoff in dem Zwischenspeicher 18 vorliegt, ist unerheblich, da der Reformer zunächst während des Kaltstarts als Brenner betrieben wird und Rußvorläufer idealer weise verbrannt werden. Dadurch findet keine Beeinträchtigung des Reformierungsbetriebs statt. Alternativ kann im Falle der ersten Inbetriebnahme die Verdampfung durch eine in dem Verdampfer vorgesehene Zusatzheizung bewerkstelligt werden. Dadurch kann selbst während der Kaltstartphase der Ausgangsbrennstoff fraktioniert werden.In the following the case is considered be, in which the cache is empty, for example, at a first cold start or a first start. If this condition exists, then in this case the evaporation device 10 flooded. That means the fuel pump 14 operated for output fuel delivery, the evaporator 20 but has not reached its operating temperature and therefore not fractionated. Therefore, at least the line 50 , the evaporator 20 and the line 52 flooded to the cache 18 to fill. Consequently, it is ensured that, for example, for the first startup or the first cold start of the reformer output fuel in the buffer 18 is available. That in this case the unfractionated starting fuel in the cache 18 is present, is irrelevant, since the reformer is initially operated during the cold start as a burner and soot precursors are ideally burned. As a result, there is no impairment of the reforming operation. Alternatively, in the case of the first start-up, the evaporation can be accomplished by an additional heater provided in the evaporator. As a result, the starting fuel can be fractionated even during the cold start phase.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.The in the above description, in the drawings and in the claims disclosed features of the invention can both individually and also in any combination for the realization of the invention be essential.

Claims (23)

Verdampfungsvorrichtung (10), insbesondere für ein Brennstoffzellensystem, mit einem Verdampfer (20), der im Betrieb zum Fraktionieren eines Ausgangsbrennstoffs vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (10) mit zumindest einem Speicher (18, 28) gekoppelt ist, dem im Betrieb des Verdampfers (20) eine Brennstofffraktion des fraktionierten Ausgangsbrennstoffs über den Verdampfer (20) zuführbar ist.Evaporation device ( 10 ), in particular for a fuel cell system, with an evaporator ( 20 ) provided in operation for fractionating a starting fuel, characterized in that the evaporator ( 10 ) with at least one memory ( 18 . 28 ), in the operation of the evaporator ( 20 ) a fraction of fuel from the fractionated feedstock via the evaporator ( 20 ) can be fed. Verdampfungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (18, 28) ein Zwischenspeicher (18) ist, dem im Betrieb des Verdampfers (20) eine Leichtsiederfraktion des fraktionierten Brennstoffs über den Verdampfer (20) zuführbar und dem der Ausgangsbrennstoff zuführbar ist, wenn der Verdampfer (20) bei leerem Zwischenspeicher (18) nicht in Betrieb ist.Evaporation device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the memory ( 18 . 28 ) a cache ( 18 ), in the operation of the evaporator ( 20 ) a low boiler fraction of the fractionated fuel via the evaporator ( 20 ) and to which the starting fuel can be fed when the evaporator ( 20 ) with empty buffer ( 18 ) is not in operation. Verdampfungsvorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zwischenspeicher (18) der Ausgangsbrennstoff über den Verdampfer (20) zuführbar ist.Evaporation device ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the temporary storage ( 18 ) the starting fuel via the evaporator ( 20 ) can be fed. Verdampfungsvorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verdampfer (20) der Ausgangsbrennstoff durch eine mit dem Verdampfer (20) gekoppelte Brennstoffpumpe (14) zuführbar ist.Evaporation device ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the evaporator ( 20 ) the starting fuel through one with the evaporator ( 20 ) coupled fuel pump ( 14 ) can be fed. Verdampfungsvorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmetauscher (16) vorgesehen ist, der zur Wärmeübertragung zwischen der Kopplung zwischen dem Verdampfer (20) und dem Zwischenspeicher (18) und der Kopplung zwischen der Brennstoffpumpe (14) und dem Verdampfer (20) vorgesehen ist.Evaporation device ( 10 ) according to claim 4, characterized in that a heat exchanger ( 16 ) is provided, which is for heat transfer between the coupling between the evaporator ( 20 ) and the cache ( 18 ) and the coupling between the fuel pump ( 14 ) and the evaporator ( 20 ) is provided. Verdampfungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenspeicher (18) einen Anschluss (36) umfasst, der zur Kopplung mit einem Reformer eines Brennstoffzellensystems vorgesehen ist.Evaporation device ( 10 ) according to one of claims 2 to 5, characterized in that the temporary storage ( 18 ) a connection ( 36 ) provided for coupling with a reformer of a fuel cell system. Verdampfungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (20) weiterhin mit einem Schwersiederfraktionsspeicher (28) gekoppelt ist, dem im Betrieb des Verdampfers (20) eine Schwersiederfraktion des fraktionierten Ausgangsbrennstoffs über den Verdampfer (20) zuführbar ist.Evaporation device ( 10 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the evaporator ( 20 ) continue with a high-boiling fraction storage ( 28 ), in the operation of the evaporator ( 20 ) a high boiler fraction of the fractionated starting fuel via the evaporator ( 20 ) can be fed. Verdampfungsvorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schwersiederfraktionsspeicher (28) über eine weitere Kopplung (48) unmittelbar Ausgangsbrennstoff zuführbar ist.Evaporation device ( 10 ) according to claim 7, characterized in that the high-boiling fraction storage ( 28 ) via another coupling ( 48 ) can be supplied directly starting fuel. Verdampfungsvorrichtung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Kopplung (48) ein Ventil (26) umfasst, durch das die Zufuhr des Ausgangsbrennstoffs zu dem Schwersiederfraktionsspeicher (28) einstellbar ist.Evaporation device ( 10 ) according to claim 8, characterized in that the further coupling ( 48 ) a valve ( 26 ), by which the supply of the starting fuel to the high-boiling fraction storage ( 28 ) is adjustable. Verdampfungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwersiederfraktionsspeicher (28) einen Anschluss (42) aufweist, der zur Kopplung mit einem Nachbrenner eines Brennstoffzellensystems vorgesehen ist.Evaporation device ( 10 ) according to one of claims 7 to 8, characterized in that the high-boiling fraction storage ( 28 ) a connection ( 42 ) provided for coupling to an afterburner of a fuel cell system. Verdampfungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Verdampfer (20) ein Wärmetauscher (22) vorgesehen ist, mit dem der Verdampfer (20) in einer Wärme tauschenden Beziehung steht.Evaporation device ( 10 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that on the evaporator ( 20 ) a heat exchanger ( 22 ) is provided, with which the evaporator ( 20 ) is in a heat exchanging relationship. Verfahren zur Steuerung einer Verdampfungsvorrichtung (10), insbesondere einer für ein Brennstoffzellensystem, mit einem Verdampfer (20), der im Betrieb einen Ausgangsbrennstoff fraktioniert, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb des Verdampfers (10) zumindest einem mit dem Verdampfer (20) gekoppelten Speicher (18, 28) eine Brennstofffraktion des fraktionierten Ausgangsbrennstoffs über den Verdampfer (20) zugeführt wird.Method for controlling an evaporation device ( 10 ), in particular one for a fuel cell system, with an evaporator ( 20 ), which fractionates a starting fuel during operation, characterized in that during operation of the evaporator ( 10 ) at least one with the evaporator ( 20 ) coupled memory ( 18 . 28 ) a fraction of fuel from the fractionated feedstock via the evaporator ( 20 ) is supplied. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass dem Speicher (18, 28), der als ein Zwischenspeicher (18) ausgebildet ist, im Betrieb des Verdampfers (20) eine Leichtsiederfraktion des fraktionierten Brennstoffs über den Verdampfer (20) zugeführt wird, wobei dem Zwischenspeicher (18) der Ausgangsbrennstoff zugeführt wird, wenn der Verdampfer (20) bei leerem Zwischenspeicher (18) nicht betrieben wird.Method according to claim 12, characterized in that the memory ( 18 . 28 ) stored as a cache ( 18 ) is formed during operation of the evaporator ( 20 ) a low boiler fraction of the fractionated fuel via the evaporator ( 20 ), wherein the buffer memory ( 18 ) the starting fuel is supplied when the evaporator ( 20 ) with empty buffer ( 18 ) is not operated. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zwischenspeicher (18) der Ausgangsbrennstoff über den Verdampfer (20) zugeführt wird.Method according to claim 13, characterized in that the temporary store ( 18 ) the starting fuel via the evaporator ( 20 ) is supplied. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem Verdampfer (20) gekoppelte Brennstoffpumpe (14) dem Verdampfer (20) den Ausgangsbrennstoff zuführt.A method according to claim 14, characterized in that one with the evaporator ( 20 ) coupled fuel pump ( 14 ) the evaporator ( 20 ) supplies the starting fuel. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmetauscher (16) eine Wärmeübertragung zwischen der Kopplung zwischen dem Verdampfer (20) und dem Zwischenspeicher (18) und der Kopplung zwischen der Brennstoffpumpe (14) und dem Verdampfer (20) bewirkt.Method according to claim 15, characterized in that a heat exchanger ( 16 ) a heat transfer between the coupling between the evaporator ( 20 ) and the cache ( 18 ) and the coupling between the fuel pump ( 14 ) and the evaporator ( 20 ) causes. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenspeicher (18) über einen Anschluss (36) mit einem Reformer eines Brennstoffzellensystems gekoppelt wird.Method according to one of claims 13 to 16, characterized in that the temporary storage ( 18 ) via a connection ( 36 ) is coupled to a reformer of a fuel cell system. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb des Verdampfers (20) einem mit dem Verdampfer (20) gekoppelten Schwersiederfraktionsspeicher (28) eine Schwersiederfraktion des fraktionierten Ausgangsbrennstoffs über den Verdampfer (20) zugeführt wird.Method according to one of claims 12 to 17, characterized in that during operation of the evaporator ( 20 ) one with the evaporator ( 20 ) coupled high-boiling fraction storage ( 28 ) a high boiler fraction of the fractionated starting fuel via the evaporator ( 20 ) is supplied. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schwersiederfraktionsspeicher (28) über eine weitere Kopplung (48) unmittelbar Ausgangsbrennstoff zugeführt wird, wenn der Verdampfer (20) ausschließlich eine Leichtsiederfraktion aus dem Ausgangsbrennstoff liefert.A method according to claim 18, characterized in that the high-boiling fraction storage ( 28 ) via another coupling ( 48 ) is fed directly to starting fuel when the evaporator ( 20 ) provides only a low boiler fraction from the starting fuel. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein Ventil (26) in der weiteren Kopplung (48) die Zufuhr des Ausgangsbrennstoffs zu dem Schwersiederfraktionsspeicher (28) eingestellt wird.Method according to claim 19, characterized in that by a valve ( 26 ) in the further coupling ( 48 ) the feed of the starting fuel to the high boiler fraction storage ( 28 ) is set. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwersiederfraktionsspeicher (28) über einen Anschluss (42) mit einem Nachbrenner eines Brennstoffzellensystems gekoppelt wird.Method according to one of claims 18 to 20, characterized in that the high-boiling fraction storage ( 28 ) via a connection ( 42 ) is coupled to an afterburner of a fuel cell system. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein an dem Verdampfer (20) vorgesehener Wärmetauscher (22) mit dem Verdampfer (20) einen Wärmetausch durchführt.Method according to one of claims 12 to 21, characterized in that a on the evaporator ( 20 ) provided heat exchanger ( 22 ) with the evaporator ( 20 ) performs a heat exchange. Brennstoffzellensystem, das eine Verdampfungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 aufweist und/oder die dazu ausgelegt ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 22 durchzuführen.Fuel cell system comprising an evaporation device ( 10 ) according to any one of claims 1 to 11 and / or which is adapted to perform a method according to any one of claims 12 to 22.