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Portable Brennstoffzellen sind kleine Kraftwerke, die in der Lage sind, Energie genau an dem Ort zu produzieren, an dem sie benötigt wird. Die Brennstoffzelle kehrt das Prinzip der Elektrolyse um und erzeugt aus Wasserstoff und Sauerstoff elektrische Energie. Führend bei der Entwicklung miniaturisierter portabler Brennstoffzellen, die beispielsweise beim Betrieb von Camcordern oder Laptops ihren serienmäßigen Einsatz finden sollen, ist das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg.
Im Gegensatz zu größer dimensionierten Brennstoffzellen, wie sie beispielsweise beim Betrieb von Kraftfahrzeugen verwendet werden, existiert beim Brennstoffzellen-System des Fraunhofer ISE keine externe Kühl- oder Befeuchtungsvorrichtung. Um dennoch den dauerhaften Betrieb der Brennstoffzelle mit einer Leistung von 10 W bei einer Spannung von 8 V zu gewährleisten, ist ein ausgeklügeltes Regelungssystem erforderlich.
Die Komplexität der Abläufe innerhalb der Brennstoffzelle (beispielsweise die Produktion von Wasser und Wärme und deren Systembeeinflussung) haben bisher die Erstellung einer systemnahen Simulation verhindert. Um trotz der Prozesskomplexität und ohne analytisches Systemmodell eine regelungstechnische Lösung zu entwickeln, bietet sich Fuzzy Logik an. Die (ehemalige) Projektgruppe Angewandte Fuzzy Technologien hat bereits bei unterschiedlichen Aufgabenstellung die vorteilhafte Einsatzfähigkeit dieser Technologie nachgewiesen.
In Kooperation mit dem Fraunhofer ISE wurde ein Fuzzy-Regler für Brennstoffzellen entwickelt. Dabei wurden die am Fraunhofer ISE vorhandenen Erfahrungen beim Betrieb des miniaturisierten Brennstoffzellenstacks für den strukturellen Aufbau des Reglers linguistisch umgesetzt und dieser mit Messdaten optimiert. Mit der aufgebauten Entwicklungsumgebung für Fuzzy-Systeme konnte die Regelung in kurzer Zeit realisiert und getestet werden.
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