DE19930877C2 - Brennstoffzellenanlage und Verfahren zum Betreiben dieser Brennstoffzellenanlage - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffzellenanlage und ein Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzellenanlage mit einer dynamischen Leistungsregelung durch Zuschaltung von zumindest einem betriebsbereit gehaltenen Teilsystem, einem Niedervoltaggregat für Nachtbetrieb und/oder mit einer Bordstromversorgung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffzellenanlage mit zumin­ dest zwei Teilsystemen mit jeweils einem Brennstoffzellensta­ pel aus einzelnen Brennstoffzellen-Einheiten, die elektrisch hintereinandergeschaltet sind. Daneben bezieht sich die Er­ findung auch auf ein Verfahren zum Betreiben dieser Brenn­ stoffzellenanlage.

Unter HTM(Hoch-Temperatur-Membran)- bzw. HT-PEM(Hoch-Tempera­ tur-Polymer-Elektrolyt-Membran)-Brennstoffzellenanlage wird eine solche Brennstoffzellenanlage verstanden, die spezifi­ sche Membran-Elektroden-Einheiten (MEA's) mit hochtemperatur­ tauglichen Membranen aufweisen. Unter Hochtemperatur wird da­ bei ein Temperaturbereich von insbesondere über 100°C ver­ standen, wobei die Arbeitstemperatur üblicherweise zwischen 100 und 200°C liegt, gegebenenfalls auch bis zu 300°C gehen kann. Vorteil solcher HTM-Brennstoffzellen ist insbesondere ein wasserunabhängiger Betrieb, wozu auf die nicht vorver­ öffentlichte DE 199 30 875 A1 der Anmelderin mit gleichem Zeitrang verwiesen wird.

Vom Stand der Technik sind Brennstoffzellenanlagen bekannt, die mehrere Brennstoffzellenstapel umfaßt, wozu auf die EP 0 677 411 A1 oder die DE 197 03 171 A1 verwiesen wird. Da­ bei wird eine Aufteilung des Brennstoffzellenmoduls in mehre­ re Stapel insbesondere aus konstruktiven Gründen vorgeschla­ gen, weil entweder die Menge der benötigten Einzelzellen ei­ nen Stapel einer stationären Brennstoffzellenanlage überfor­ dern würde oder die Gewichtsverteilung der Antriebseinheit im Fahrzeug eine Aufteilung in zwei Stapel erfordert.

Die bekannten Konstruktionen für Brennstoffzellenanlagen ha­ ben keine Möglichkeit für eine dynamische Leistungsanpassung, beispielsweise bei Überholvorgängen, weil sie nur eine konti­ nuierliche Leistungssteigerung über höheren Betriebsdruck, höhere Reaktionsgaskonzentration etc. vorsehen. Außerdem ist nachteilig an den bekannten Systemen mit Brennstoffzellenan­ lagen, daß keine Niedervoltaggregate, z. B. zum Sommerbetrieb, zur Nachtversorgung der stationären Brennstoffzellenanlage, beim Start und/oder für die Bordstromversorgung im Stand und/oder im Betrieb in der Antriebseinheit vorhanden sind.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Brennstoff­ zellenanlage so zu verbessern, dass eine dynamische Leis­ tungsanpassung ermöglicht wird. Insbesondere sollen verschie­ dene Spannungsebenen verfügbar, beispielweise ein Niedervolt­ aggregat vorhanden sein. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Brennstoffzellenan­ lage anzugeben.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa­ tentanspruches 1 gelöst. Ein zugehöriges Verfahren zum Be­ treiben einer solchen Brennstoffzellenanlage ist im Patentan­ spruch 8 angegeben. Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Brennstoffzellenanlage und des zugehörigen Betriebsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.

Gegenstand der Erfindung ist eine Brennstoffzellenanlage, die separat betreibbare Teilsysteme umfasst, von denen zumindest zwei ungleich sind, wobei die Teilsysteme getrennte Span­ nungsregelung und/oder Leistungselektronik haben. Außerdem ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Brennstoffzellenanlage, bei dem zumindest zwei Teilsysteme separat betrieben werden. Damit ergibt sich in einfacher Wei­ se die Möglichkeit einer dynamischen Leistungsregelung durch Zuschaltung von zumindest einem betriebsbereit gehaltenen Teilsystem, mit einem Niedervolt-, Startersystem und/oder ei­ ner Bordstromversorgung.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Anlage sind die Teilsysteme elektrisch in Reihe geschaltet, um eine maximale Gesamtspannung des Systems, etwa bei kleinen Teilsystemen mit vielen Zellen aber geringer Elektrodenfläche, zu erreichen. Derartige Zellen werden auch "Streifenzelle" genannt und zeichnen sich dadurch aus, dass unterschiedliche Potentiale in der Zellebene einer Brennstoffzelleneinheit bestehen. Die­ ser Zusammenhang wird bei der Konstruktion des Startersystems berücksichtigt. Zum Erreichen des maximalen Stroms können Teilsysteme mit der gleichen Spannung, die in sich z. B. durch Streifenzellen in Reihe geschaltet sind, parallel verschaltet werden. Damit kann unabhängig von der Last die zum Antrieb des Elektromotors benötigte Spannung gewährleistet werden.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst zumindest ein Teilsystem der Anlage zumindest eine Hochtem­ peratur-Polymer-Elektrolyt-Membran(HTM-PEM)-Brennstoffzelle und/oder eine Polymer-Elektrolyt-Membran(PEM)-Brennstoff­ zelle.

Als "Teilsystem" wird ein Brennstoffzellenstapel oder Stack mit zumindest einer Brennstoffzelleneinheit bezeichnet. Meh­ rere Teilsysteme können sowohl in einem Gehäuse als auch in separaten Gehäusen untergebracht sein. Ein Beispiel für zwei Teilsysteme ist ein Stack von 70 Brennstoffzelleneinheiten, von denen einmal 30 Einheiten und einmal 40 Einheiten separat, also unabhängig aktiviert, betrieben, also angesteuert und geregelt werden können. Ein anderes Beispiel für zwei Teilsysteme sind zwei separate Stacks die unabhängig aktiviert und betrieben werden können. Dabei umfaßt die Unabhängigkeit der Teilsysteme so­ wohl die zeitliche als auch die betriebliche Komponente, das heißt, die Teilsysteme können zum einen nacheinander und zum zweiten nebeneinander mit unterschiedlicher Betriebsweise ge­ fahren werden. Eine Kombination der beiden Varianten, wobei ein Teilsystem später gestartet und unter anderen Betriebsbe­ dingungen gefahren wird, ist mitumfaßt.

Die Teilsysteme können gemäß der Erfindung gleich oder un­ gleich sein. Sie können insbesondere gleich oder ungleich sein in bezug auf Leistung, Größe, Material, Output und/oder Art an Brennstoffzelle, wie z. B. herkömmliche Brennstoffzel­ le(einheitliches Potential auf der Grundplatte) und/oder Streifenzelle(unterschiedliche Potentiale auf der Grundplat­ te); PEM, HTM-Brennstoffzelle, PAFC(Phosphoric Acid Fuel Cell)-Brennstoffzelle, MCFC (Molten-Carbonate-Fuel-Cell), DMFC (Direkt-Methanol-Fuel Cell) und/oder SOFC(Solide Oxide Fuel Cell)-Brennstoffzelle.

Wenn eine Parallelschaltung der Teilsysteme gewünscht wird und eine erhebliche Größendifferenz der Teilsysteme besteht, ist die Verwendung von Streifenzellen, bei denen die elektri­ sche Zellfläche verkleinert wird und unterschiedliche Poten­ tiale in der Zellebene einer Brennstoffzelleneinheit beste­ hen, bevorzugt.

Mit separat betreibbar ist gemeint, daß die Teilsysteme unab­ hängig, also separat aktiviert und am Laufen gehalten werden können. Die Teilsysteme werden beispielsweise durch Kühlung, Prozeßgaszufuhr und/oder elektrisch aktiviert.

HTM-Brennstoffzellen sind aus der gleichnamigen Parallelan­ meldung derselben Anmelder bekannt, auf die hiermit vollin­ haltlich bezug genommen wird.

Eine HTM-(Hochtemperatur-Polymer-Elektrolyt-Membran)- Brennstoffzelle, auch HTM-Brennstoffzelleneinheit genannt, umfaßt folgende Bestandteile

• - eine Membran und/oder Matrix,
• - die einen eigendissoziierenden und/oder autoprotolyti­ schen Elektrolyten chemisch und/oder physikalisch gebun­ den enthält
• - zwei Elektroden, die sich auf gegenüberliegenden Seiten der Membran und/oder Matrix befinden
• - angrenzend an mindestens eine Elektrode eine Reaktionskam­ mer, die durch jeweils eine Polplatte und/oder eine ent­ sprechende Randkonstruktion gegen die Umgebung abgeschlos­ sen ist, wobei Vorrichtungen vorgesehen sind, durch die Prozeßgas in die Reaktionskammer ein- und ausgebracht wer­ den kann.,
• - wobei die Konstruktionsteile der HTM-Brennstoffzelle so beschaffen sind, daß sie erniedrigten Druck bis zu ca. 0,3 bar und Temperaturen bis zu 300°C langfristig aushalten.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Brennstoffzellenanlage kombiniert im kontinuierlichen und diskontinuierlichen Betrieb gefahren, d. h. innerhalb einer Betriebsphase ist für Leistungsspitzen zumindest ein weiteres Teilsystem rasch zuschaltbar, so daß eine gute Leistungsdyna­ mik für die Anwendung der Anlage in mobilen und stationären Systemen entsteht.

Zur Erleichterung des Kaltstarts ist nach einer Ausführungs­ form vorgesehen, daß zumindest ein kleines Teilsystem, z. B. ein Niedervoltsystem, im Dauerbetrieb gefahren wird, das ent­ weder die Betriebstemperatur oder eine Temperatur über dem Kristallisationspunkt des Elektrolyten (z. B. über 40°C) hält und über das dann die restlichen Teilsysteme beim Start auf­ geheizt werden. Bei der Ausgestaltung des Verfahrens, bei der ein Teilsystem im Dauerbetrieb gefahren wird, wird dieses Teilsystem zumindest während der Ruhephase, wo es zur Erhal­ tung der Mindesttemperatur (z. B. für einen autothermen Start­ vorgang) dient, vorzugsweise mit maximaler thermischer Lei­ stung betrieben.

Je nach Bedarf kann die Effizienz des Teilsystems in Richtung höhere Stromerzeugung oder höhere thermische Leistung über die Einstellung der Zellspannung geregelt werden. Die Rege­ lung kann dabei auch über ein Steuergerät nach einem vorgege­ benen Algorithmus unter Berücksichtigung einiger Meßdaten und/oder der gewünschten Strom-, Heizleistung und/oder des Fahrerwunsches etc. erfolgen.

Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens wird das "Startersy­ stem" zwar nicht im Dauerbetrieb gefahren aber entweder wird beim Kaltstart zunächst nur dieses begrenzt kleine Teilsystem aufgeheizt, oder es wird über Isolation, Latentwärmespeicher und/oder Heizung eine Temperatur im Teilsystem erreicht, die über dem Kristallisationspunkt des Elektrolyten liegt, so daß ein autothermes Aufheizen des Startersystems erfolgen kann. Dabei ist es vorteilhaft, wenn eine Systemkombination PEM/HTM vorliegt, bei der das PEM-System das Startersystem ist, weil das PEM-System bereits bei Temperaturen oberhalb von 0°C au­ totherm gestartet werden kann, wohingegen ein HTM-System mit einer Broenstedtsäure wie beispielsweise der Phosphorsäure als Elektrolyten erst oberhalb von 40°C autotherm gestartet werden kann. Es kann auch ein zusätzlicher Energiespeicher, wie eine Batterie, für den Standbetrieb vorgesehen sein.

Als "Startersystem" wird das Teilsystem bezeichnet, das einen Teillastbetrieb ermöglicht, der beim Übergang zum nächst hö­ heren Lastbetrieb (Zuschaltung weiterer Teilsysteme) und/oder beim Übergang zum Vollastbetrieb sowohl über die Abwärme als auch über elektrische Leistungsabgabe weitere Teilsysteme aufheizt, die dann nachfolgend zugeschaltet werden können.

Zur Beheizung des Wohn- oder Fahrgastinnenraumes kann bei­ spielsweise die Abwärme eines kleineren Teilsystems, wie die des Niedervolt- oder Startersystems dienen.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Brennstoffzellen­ anlage und des Betriebsverfahrens ist eine modulare Medien­ aufbereitung vorgesehen, so daß die Peripherie der Anlage wie z. B. Brennstoffzellenstack, Reformer, Verdichter, Gebläse und Ventilator jeweils im optimalen Wirkungsbereich gefahren wer­ den können. Die Aggregate in der Stackperipherie können dem­ nach in mehreren Modulen mit kleineren Einheiten vorliegen, so daß beispielsweise bei Teillastbetrieb eines Brennstoff­ zellenstacks ein Reformermodul bei Vollast betrieben wird, wobei jeder der Apparate dann im optimalen Wirkungsbereich, d. h. unter optimaler Brennstoffausnutzung läuft.

Die durchschnittliche Größe eines HTM oder PEM Brennstoffzel­ lenteilsystems in einer Brennstoffzellenanlage, die für die Elektrotraktion eingesetzt wird umfaßt zum Beispiel 300 Brennstoffzelleneinheiten bei der Elektrotraktion.

Ein Startersystem oder ein System, das für die Niedervolt- Bordstromversorgung eingesetzt wird, umfaßt zum Beispiel 20-­ 60 Brennstoffzelleneinheiten und hat eine maximale Leistung von ca. 1 bis 10 kW.

Während des Startens und/oder während der Ruhephase unter Er­ haltung der Betriebstemperatur (Erhaltungslast) und/oder wäh­ rend einer Betriebsphase mit Niedriglast ist eine Reihen­ schaltung der Kühlung sinnvoll, so daß die Kühlung eines Teilssystems als Heizung eines anderen Teilsystems einsetzbar ist. Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn bei Luftbetrieb meh­ rere Stacks in Reihe geschaltet werden, so daß die Abluft des ersten Stacks zur Heizung des nächsten Stacks einsetzbar ist. Die Reihenschaltung der Stacks kann auch beim Ein-Stack- Betrieb des Mehrstacksystems vorteilhaft sein, weil die Wärme aus der Abluft des betriebenen Stacks zur Erhaltung der Be­ triebstemperatur des gerade in Ruhe befindlichen Stacks dient.

Der Einbau eines Luftfilters für Kühl- und/oder Reaktionsluft ist vorteilhaft.

Nach einer Ausgestaltung der Anlage sind zumindest zwei Teil­ systeme aus HTM-Brennstoffzellen. Bei dieser Ausführungsform wird bevorzugt die Kühlung der beiden Teilsysteme in be­ triebswarmem Zustand parallel geschaltet, weil die beiden Teilsysteme dieselbe Betriebstemperatur haben.

Bei Teilsystemen ähnlicher oder gleicher Betriebstemperatur ist eine Parallelschaltung der Kühlung während des normalen Betriebs bevorzugt.

Bei Temperaturen kleiner 120°C ist in einem HTM-Teilsystem mit Reformer bevorzugt eine Gasreinigung vorgesehen, um das Prozeßgas von CO zu befreien oder den CO-Gehalt des Restgases zu reduzieren.

Nach einer Ausgestaltung der Anlage umfaßt zumindest ein Teilsystem zumindest eine HTM-Brennstoffzelle und ein Teilsy­ stem zumindest eine Polymer-Elektrolyt-Membran(PEM)- Brennstoffzelle.

Bei dieser Ausgestaltung kann im betriebswarmen Zustand die Kühlung der beiden Teilsysteme in Reihe geschaltet werden, weil das erwärmte Kühlmedium aus dem PEM-Brennstoffzellen- Teilsystem immer noch kühl genug ist um das Teilsystem mit HTM-Brennstoffzellen, die bei einer deutlich höheren Tempera­ tur betrieben werden, zu kühlen.

Ebenso kann bei der Kombination von zumindest einem PEM- Brennstoffzellenteilsystem mit einem HTM- Brennstoffzellenteilsystem ein zweiteiliges Kühlsystem, das einen Niedertemperatur-Kühlkreislauf und einen Hochtempera­ tur-Kühlkreislauf umfaßt, vorgesehen sein. Bei einem PEM- Brennstoffzellenteilsystem ist eine CO-Gasreinigung, bei­ spielsweise in Form einer wasserstoffdurchlässigen Sperrmem­ bran, vorgesehen.

Diese Kombination eignet sich besonders für eine Anlage mit Bordstromversorgung, wobei das PEM-Teilsystem bevorzugt für die Niedervolt-Bordstromversorgung eingesetzt wird.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Brennstoffzellenanlage während der Ruhephase durch Erwär­ men getrocknet, so daß z. B. im Kurzzeitbetrieb, wenn Ruhe- und/oder Belastungsphase kurz sind, die Stacktemperatur grundsätzlich über der Siedetemperatur des Wassers gehalten wird. Dies kann beispielsweise durch Einstellung einer Erhal­ tungslast während der Ruhephase erreicht werden.

Nach einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens wird - entwe­ der kombiniert mit dem Trocknen durch Erwärmung oder allein, - beim Abschalten der Anlage mit Prozeß- und/oder Inertgas zu­ mindest ein Teilsystem und/oder ein Kühlsystem durch- und/oder trockengeblasen, so daß beim Starten die Anlage mög­ lichst wasserfrei und das Kühlsystem möglichst leer ist.

Eine laufende Überprüfung des Wassergehalts des austretenden Prozeß- und/oder Inertgases zeigt, wann die Zelle/der Stack trocken ist und das Gebläse ausgeschaltet werden kann.

Das während der Ruhephase extern gelagerte Kühlmedium kann während des Startens und/oder vor dem Starten extern, bei­ spielsweise durch einen dafür vorgesehenen Stack der Anlage, durch Abwärmenutzung und/oder durch einen Latentwärmespeicher aufgeheizt und als Wärmemedium in das Kühlsystem eines zu startenden Teilsystems eingelassen werden.

Das dafür erforderliche Gebläse wird beispielsweise mit Lei­ stung aus dem und/oder einem anderen Teilsystem der Brenn­ stoffzellenanlage und/oder über einen externen Energiespei­ cher, insbesondere einen elektrischen, versorgt.

Ein Teilsystem der Brennstoffzellenanlage kann zur Start­ stromversorgung vorgesehen sein, beispielsweise zur Versor­ gung der Aggregate wie Heizung zur Prozeßgasvorwärmung, Ver­ dichter, Reformer, Gebläse etc.

Als Brennstoffzellenanlage wird das gesamte Brennstoffzellen­ system bezeichnet, das zumindest zwei Teilsysteme, die entwe­ der zwei separate Stacks bilden oder in einem Gehäuse inte­ griert sind. Die Teilsysteme haben jeweils zumindest einer Brennstoffzelleneinheit, die entsprechenden Prozeßgaszufüh­ rungs- und -ableitungskanäle, die Endplatten, das Kühlsystem mit Kühlmedium und die gesamte Brennstoffzellenstack- Peripherie (Reformer, Verdichter, Gebläse, Heizung zur Pro­ zeßgasvorwärmung, etc.).

Als Stack wird der Stapel aus zumindest einer Brennstoffzel­ leneinheit mit den dazugehörigen Leitungen und zumindest ei­ nem Teil des Kühlsystems bezeichnet.

Eine Brennstoffzelleneinheit umfaßt zumindest eine Membran und/oder Matrix mit einem chemisch und/oder physikalisch ge­ bundenen Elektrolyten, zwei Elektroden, die sich auf gegen­ überliegenden Seiten der Membran und/oder Matrix befinden, angrenzend an zumindest eine Elektrode eine Reaktionskammer, die durch jeweils eine Polplatte und/oder eine entsprechende Randkonstruktion gegen die Umgebung abgeschlossen ist, wobei Vorrichtungen vorgesehen sind, durch die Prozeßgas in die Re­ aktionskammer ein- und ausgebracht werden kann.

Die Brennstoffzellenanlage nach der Erfindung ermöglicht bei­ spielsweise eine differenzierte und den jeweiligen Bedingun­ gen dynamisch anpaßbare Leistungsabgabe der Anlage. Außerdem kann ein Teilsystem zur Zuschaltung nur bei Beschleunigungen vorgesehen sein, das während seiner Ruhephase über den Kühl­ kreislauf eines anderen Teilsystems, das im Betrieb ist, über einen Latentwärmespeicher oder eine sonstige Vorrichtung (Heizung, Isolation, Erhaltungslast) immer auf Betriebstempe­ ratur gehalten wird. Latentwärmespeicher zur schnelleren Auf­ wärmung des Kühlwassers beim KFZ sind bekannt. Als Speicher­ medien werden sog. "phase-change-materials" wie Bariumhydroxid etc. eingesetzt. Die Wärmeaufnahme oder -abgabe erfolgt dabei durch Schmelzen oder Rekristallisation der Materialien.

Eine weitere Möglichkeit, die durch das System erstmals er­ öffnet wird, ist, daß ein Teilsystem als "Niedervoltaggregat" oder "Startersystem" zum Sommer- oder Nachtbetrieb, zum Start und/oder für die Bordstromversorgung (Klimaanlage, Heizung, Radio etc.) als APU (Auxiliary Power Unit) ausgelegt ist. Dieser Teilsystem kann dann mit geringer Nennleistung, bei­ spielsweise 3-10 kW (entspricht ca. 5 bis 20% der Nennlei­ stung des Gesamtsystems) betrieben werden.

Claims (15)

1. Brennstoffzellenanlage mit zumindest zwei Teilsystemen mit jeweils einem Brennstoffzellenstapel aus einzelnen Brenn­ stoffzellen-Einheiten, die elektrisch hintereinandergeschal­ tet sind, dadurch gekennzeichnet, dass separate Teilsysteme vorhanden sind, von denen zumindest zwei Teilsysteme unterschiedliche funktionelle Eigenschaften aufweisen und eine getrennte Spannungsregelung und/oder Leis­ tungselektronik haben, so dass Spannung und/oder Leistung des Systems an unterschiedliche Verbrauchssituationen anpassbar ist.

2. Brennstoffzellenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Teil­ systeme elektrisch parallel geschaltet sind.

3. Brennstoffzellenanlage nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilsystem der Anlage zumindest eine Hoch­ temperatur-Membran(HTM)-Brennstoffzelleneinheit, eine Strei­ fenzelle und/oder eine Polymer-Elektrolyt-Membran(PEM)- Brennstoffzelleneinheit aufweist.

4. Brennstoffzellenanlage nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Startersystem und/oder ein Niedervolt­ aggregat vorhanden ist.

5. Brennstoffzellenanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Startersystem zu­ mindest eine PEM-Brennstoffzelleneinheit umfasst.

6. Brennstoffzellenanlage nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Teilsysteme mit zwei Kühlkreisläufen, die in Reihe und/oder parallel geschaltet werden können, vorhan­ den sind.

7. Brennstoffzellenanlage nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Energiespeicher, insbesondere ei­ ne Batterie, vorgesehen ist.

8. Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzellenanlage gemäß Patentanspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Teilsysteme separat aktiviert und/oder betrieben werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, da­ durch gekennzeichnet, dass die Teilsys­ teme kontinuierlich und/oder diskontinuierlich betrieben wer­ den.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, da­ durch gekennzeichnet, dass zu Beginn des Kaltstarts der Brennstoffzellenanlage zumindest ein Star­ tersystem gestartet wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, dass eine modula­ ren Betriebsmittelaufbereitung, die eine optimale Brenngas­ ausnutzung gewährleistet, vorgenommen wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, dass während der Ruhephase zumindest ein Niedrigvolt- und/oder ein Niedrig­ strom-Teilsystem unter Erhaltungslast betrieben wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, dass während des Startens und/oder während der Ruhephase unter Erhaltungslast und/oder während einer Betriebsphase mit Niedriglast die Küh­ lung der Stacks in Reihe geschaltet werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, dass die Brenn­ stoffzellenanlage während der Ruhephase durch Erwärmen und/­ oder durch Trockenblasen getrocknet und durch Schließen der Ventile/Klappen vor Luftfeuchtigkeit abgeschottet wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, dass durch die Einstellung der Zellspannung die Effizienz eines Teilsystems in Richtung höhere Spannung oder höhere thermische Leistung eingestellt wird.