Efoy Brennstoffzelle im Motorraum einbauen

[PK1]

Bezugnehmend zum Thread http://www.boote-forum.de/showthread.php?t=148631 aber dennoch als eigenen Beitrag möchte ich hier eine Lösungsmöglichkeit für den Einbau der Brennstoffzelle im Motorraum diskutieren.

Die Problematik ist folgende:
Am Boot herrscht in der Regel akute Platznot im nutzbaren Bereich. Der Einbau einer Brennstoffzelle samt Methanolkanister benötigt viel Stauraum. Der ist mitunter im Motorraum zu finden. Eine in den Motorraum eingebaute Brennstoffzelle verlagert auch das Problem, das giftige Methanol im Lebensbereich gelagert zu haben. Nun ist es allerdings so, dass Methanol nicht nur giftig sondern auch leicht entzündlich ist, die Brennstoffzelle bei Temperaturen über 40 Grad Celsius eine automatische Abschaltung vornimmt und die Methanolgebinde auch nicht bei Temperaturen über 45 Grad Celsius gelagert werden sollten. Das alles spricht gegen einen Einbau im Motorraum. Nach langen Überlegungen habe ich doch eine praktikable Lösung gefunden, die ich hier vorstellen möchte und die bei Bedarf zu Verbesserungen oder zum Nachbau anregen soll.

Konstruiert habe ich eine Box aus 12mm wasserfest verleimten Siebdruckplatten. Die Box hat Innenmaße von rund 36 (b) x101 (l) x 39 (h) cm.
Sie hat einen klappbaren und arretierbaren Deckel, um gut zum Innenraum zu kommen. Es gibt einen Lufteinlass (am Bild, auf dem die Box schräg abgebildet ist, rechts vorne), und zwei Luftauslässe (einer seitlich links und einer oben). An den Lufteinlass wird ein Lüftungsschlauch mit 15cm Durchmesser angeflanscht, dessen anderes Ende zum Luftansaugbereich des Motorraums geführt wird, der bei meinem Boot sehr großzügig gestaltet ist. Der seitliche Luftauslass wird innen mit einem 10cm Durchmesser Aluminiumschlauch direkt mit der Brennstoffzelle verbunden und außen wird ein 12,5 cm Lüftungsschlauch angeflanscht, dessen anderes Ende direkt zur Luftausblasöffnung des Motorraums geführt wird. Alle Luftschläuche wurden größer als von Efoy empfohlen ausgeführt, um Rohrreibungsverluste durch die Länge der Luftleitungen zu kompensieren bzw. zu minimieren.

In der Box führt an der Innenseite der Seitenwand eine 8mm verchromte Kupferleitung im Gefälle nach unten und tritt seitlich aus der Box. Diese Leitung wird am einen Ende mit dem Kondensatablauf der Brennstoffzelle verbunden und am anderen Ende kann ein Silikonschlauch angesteckt werden, der in die Bilge, ein Auffanggefäß oder über einen Borddurchlass direkt ins Freie führen Kann.

Bei mir sind die Halterungen für die Methanolgebinde von der Rückseite der Brennstoffzelle aus gesehenen rechten Seite montiert. Dadurch kann man nur einen Kanister direkt anschließen und muss zum Anschluss des zweiten Kanisters die beiden Kanister tauschen. Das hat bei mir Gründe der Zuluft- und Abluftführung, die ich bei einer Montage der Halterungen für die Methanolgebinde auf der linken Seite der Brennstoffzelle nicht hätte schön im Motorraum verlegen können. Besser ist es, beide Halterungen für die Gebinde links oder eines rechts und eines links anzubringen, so braucht man beim Anschließen an die Brennstoffzelle nicht die Gebinde wechseln - der Anschlussschlauch der Brennstoffzelle wäre dafür lang genug.

Soweit ist die Brennstoffzelle nun funktionstüchtig. Sie kann Frischluft von draußen (aus dem Freien außerhalb des Motorraums) ansaugen, Abluft abblasen (ins Freie außerhalb des Motorraums) und für den Kondensatablauf ist auch gesorgt.

Um jetzt auch sicherzustellen, dass die Maximaltemperatur von 40 Grad nicht überschritten wird, ist ein 12V Thermostat der Marke Kemo (am Bild unter dem Scharnier des Deckels ersichtlich) eingebaut, der bei Temperaturen über 38 Grad Celsius den am Deckel der Box eingebauten leistungsstarken Ventilator aktiviert. Dieser bläst dann die warme Luft aus der Box über eine am Deckel montierte Rückschlagklappe direkt in den Motorraum und saugt gleichzeitig wieder kühle Außenluft an, die die Box auf Solltemperatur bringt (solange die Außenluft weniger als 38 Grad hat). Der Elektroanschluss für die Thermostat/Lüfterschaltung hängt direkt nach dem Batteriehauptschalter und ist immer an, solange der Hauptschalter an ist.
Läuft nun die Brennstoffzelle, weil sie Strom erzeugt, saugt sie selbständig Außenluft an und kühlt die Box von selbst. Läuft sie nicht, übernimmt diese Aufgabe die Thermostat/Lüfterschaltung. Von Bedarf ist letztere so und so nur für den Fall, dass der Motorraum nach langer Fahrzeit und nach Abstellen des Motors noch so viel Restwärme hat, dass er die Temperatur in der Box nahe 40 Grad Celsius treiben würde. Die Rückschlagklappe am Deckel der Box hat übrigens den Sinn, dass die Brennstoffzelle die von ihr benötigte Luft nur von außen, nicht aber über den Motorraum ansaugt.

Das waren die grundsätzlich wichtigsten Funktionen. Am Bild sieht man noch einige Löcher in der Nähe des Thermostats. Das sind die vorbereiteten Bohrungen für die Kabeldurchführungen und die Montageöffnungen der Kabelbinder zum Fixieren der Kabelstränge.
Über den Metallschlauch der zu den Methanolgebinden führt und über den Kondensatablaufschlauch habe ich noch einen Kunststoff-Spiralschlauch gezogen, wie er zur Bündelung von Kabelbäumen verwendet wird. Er soll vor Abscheuerungen schützen. Bei der Positionierung von Zu- und Abluftöffnungen ist übrigens noch zu beachten, dass man eine gute Durchströmung der Box sicherstellt. Selbstverständlich sind alle Schrauben/Scharniere/... korrosionsbeständig. Der Ein/Ausbau der Brennstoffzelle in die Box dauert übrigens rund 30 Sekunden. Ein wichtiger Hinweis: Wird die Brennstoffzelle bei Außentemperaturen gg. 0 Grad Celsius betrieben, dann darf der Kondensatablauf nicht so wie bei mir konstruiert werden. Dann muss man unbedingt das mit Efoy mitgelieferte wärmedämmende Rohr über den Kondensatschlauch ziehen, damit das Kondensat nicht einfrieren kann. Ist aber bei mir kein Thema.

Alle Öffnungen (Kabeldurchführungen, Bohrungen,...) zwischen Motorraum und Box werden nach dem Einbau mit Silikon abgedichtet. Der Deckel ist rundum mit einer Schaumstoffdichtung versehen. So wird erreicht, dass die Box möglichst dicht gegenüber dem Motorraum ist, was dann auch keine Probleme bei benzinbetriebenen Motoren macht. Die Benzindämpfe können dann nicht in die Box eindringen und dort explodieren.

Zum Material: Elelektronik- und Lüftungsteile kann man bei Conrad bestellen. Der Rest ist aus dem Bauhaus. Gesamtkosten waren rund 200 Euro.

LG
Peter

[Skibsplast]

Moin Peter!

Das sieht wirklich gut aus. Ich wüßte im Moment nichts was man daran noch verbessern könnte
Einzig die Schnittkanten würde ich noch versiegeln und für die Kabeldurchführungen Elektroverschraubungen verwenden.

[PK1]

Zitat von Skibsplast

Moin Peter!

Das sieht wirklich gut aus. Ich wüßte im Moment nichts was man daran noch verbessern könnte
Einzig die Schnittkanten würde ich noch versiegeln und für die Kabeldurchführungen Elektroverschraubungen verwenden.

Danke Ingo,
Kabeldurchführungen habe ich gerade gekauft und Schnittkanten werden noch mit Lack behandelt!
LG
Peter

[Perre Pescadore]

Das mit dem Ex Schutz ist gut und schön. Aber dein Lüfter sieht aus wie ein normaler Computerlüfter und die sind nicht Ex geschützt. Selbst wenn deine Box gasdicht wird, was ich bezweifle, ist der Auslöser immer dein Lüfter.

[PK1]

Zitat von Perre Pescadore

Das mit dem Ex Schutz ist gut und schön. Aber dein Lüfter sieht aus wie ein normaler Computerlüfter und die sind nicht Ex geschützt. Selbst wenn deine Box gasdicht wird, was ich bezweifle, ist der Auslöser immer dein Lüfter.

Die Box steht bei mir ca. 1m über der Bilge. Der Ventilator sitzt hinter der Rückschlagklappe, die zugegebenermaßen etwas Luft durchlässt. Die Box ist ständig leicht natürlich durchlüftet - und zwar mit Außenluft. Benzindämpfe sind schwerer als Luft und sollten sich in der Bilge sammeln. Gefahr daher wirklich groß? LG Peter

[Skibsplast]

Zitat von Perre Pescadore

Aber dein Lüfter sieht aus wie ein normaler Computerlüfter und die sind nicht Ex geschützt.

Ist das so Sind die nicht Bürstenlos?

[PK1]

Zitat von Skibsplast

Ist das so Sind die nicht Bürstenlos?

Ich habe leider keine Ahnung. Im Notfall führe ich noch ein Lüftungsrohr vom Ventilator nach außen, dann ist Ruhe - das wollte ich mir aber ersparen - sonnst sieht es bei mir aus wie in einer Lüftungszentrale

[PK1]

Zitat von Skibsplast

Ist das so Sind die nicht Bürstenlos?

So, habe jetzt nachgelesen. Die PC-Lüfter sind alle brushless. Somit sollte es keine Probleme geben. LG

[PK1]

So, kurzer Zwischenbericht.
10 Tage Laufzeit - ein Gebinde M10 ist leergesogen.
Täglich 5-6 Nespresso, ein paar Toasts, 2 Kühlschränke, Radio und DVD, Nachladen der Computer, etc....
Die Brennstoffzelle arbeitet vollkommen geräuschlos im Motorraum.
Fazit: Ich bin happy, es gibt keine Stromprobleme mehr

lg
peter

[apiroma]

Zitat von PK1

So, habe jetzt nachgelesen. Die PC-Lüfter sind alle brushless. Somit sollte es keine Probleme geben. LG

Denkt an die Oberflächentemperaturen!!!!
Daran kann so ein Spaß auch noch scheitern (es gibt Gasgemische die sich dann dort entzünden lassen.)