SIVONIC hat eine neue Technical Note zur kombinierten Anwendung der Distribution of Relaxation Times (DRT) und der Harmonic Ratio Analysis (HRA) veröffentlicht.
Während DRT Veränderungen der linearisierten elektrochemischen Systemantwort unterschiedlichen Relaxationszeitbereichen zuordnet, ergänzt HRA diese Betrachtung um ausgewählte Merkmale des nichtlinearen Verhaltens. Die gemeinsame Auswertung kann insbesondere dann einen Mehrwert bieten, wenn verschiedene Fehlerzustände ähnliche Impedanzänderungen verursachen oder in den DC-Spannungswerten zunächst nicht eindeutig erkennbar sind.
Die Technical Note betrachtet zwei praxisrelevante Differentialdiagnosen:
- PEM-Brennstoffzelle: CO-Vergiftung gegenüber Dehydration und Flooding
- PEM-Elektrolyseur: H₂-Crossover gegenüber Zweiphasen- und Gasakkumulationszuständen
Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der lastabhängigen und mehrkanaligen Messung an Zellen oder Zellgruppen. Lokale Veränderungen können in der Gesamtstackspannung stark verdünnt werden oder innerhalb der natürlichen Streuung konventioneller Zellspannungsmessungen bleiben. Kanalaufgelöste DRT- und HRA-Daten ergänzen die Diagnose daher um eine räumliche Informationsebene und unterstützen die Lokalisierung auffälliger Stackbereiche.
Die Technical Note zeigt zugleich die Grenzen des Ansatzes: Einzelne DRT-Peaks oder Harmonischenverhältnisse sind keine universellen Fehlerindikatoren. Belastbare Aussagen erfordern plattformspezifische Referenzbereiche, eine kontrollierte Messqualität sowie die gemeinsame Bewertung von Lastabhängigkeit, räumlichem Muster, zeitlicher Persistenz und gezielten Betriebsinterventionen.
Bei sicherheitsrelevanten Fragestellungen, beispielsweise zum H₂-Crossover, bleiben direkte Gas-, Druck-, Temperatur- und Schutzmessungen entscheidend. DRT und HRA können diese Sensorik jedoch als elektrische Frühwarn-, Lokalisierungs- und Differentialdiagnoseverfahren ergänzen.
Autoren: Hannes Benecke und Robert Benecke
Veröffentlichung: 2. August 2026
DOI: 10.5281/zenodo.21762110
Die vollständige Veröffentlichung ist über folgenden Link verfügbar: https://zenodo.org/records/21762110
