Neue Messmethodik ermöglicht Simulation von PEM-Verhalten

Um die Lebensdauer von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren zu erhöhen, wird im Forschungsprojekt PEMPAR eine Messmethodik entwickelt, um das Verhalten von Polyelektrolytmembranen unter verschiedenen Belastungen zu simulieren. Dies ermöglicht die Schließung von Datenlücken und die Reduzierung von Test- und Prüfzeiten. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz unterstützt und trägt zur Weiterentwicklung der nachhaltigen Energiewirtschaft bei.

Brennstoffzellen und Elektrolyseure: Vorantreiben durch Wasserstoffinitiative der Bundesregierung

Die Wasserstoffinitiative der Bundesregierung treibt die Nutzung von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren voran, um die nachhaltige Energiewirtschaft zu fördern. Um die Lebensdauer dieser Technologien zu erhöhen, ist es entscheidend, haltbarere Polyelektrolytmembranen (PEM) zu entwickeln. Gleichzeitig müssen Hersteller aufgrund des bevorstehenden Verbots von PFAS in Brennstoffzellenmembranen alternative Materialien finden. Um die Haltbarkeit von PEM zu testen, sind zeitaufwändige Prüfungen und Simulationen erforderlich.

Im Rahmen der Wasserstoffinitiative der Bundesregierung wird die Nutzung von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren weiter vorangetrieben. Gleichzeitig werden Hersteller dazu angehalten, haltbarere PEM zu entwickeln, um die Lebensdauer dieser Technologien im Verkehr und in Brennstoffzellen-Blockheizkraftwerken zu gewährleisten. Das bevorstehende Verbot von PFAS in Brennstoffzellenmembranen verstärkt diesen Druck zusätzlich. Um die erforderlichen Prüfungen durchzuführen, sind jedoch zeitaufwändige Feldversuche und ergänzende Simulationen erforderlich.

Schwerpunkte des Projekts: Erfassung von Wasseraufnahme und Materialeigenschaften unter verschiedenen Bedingungen

Im Rahmen des Forschungsprojekts PEMPAR entwickelt das Fraunhofer-Institut LBF eine innovative Methode zur Materialauswahl, Auslegung und Lebensdauervorhersage in der Energietechnik. Durch den Einsatz von Finite Elemente Simulationen werden die Wasseraufnahme, die Längenausdehnungskoeffizienten und die Materialeigenschaften unter verschiedenen Umweltbedingungen erfasst. Diese Erkenntnisse ermöglichen es Herstellern von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren, ihre Produkte qualitativ zu verbessern und die Lebensdauer zu erhöhen.

PEMPAR-Projekt unterstützt KMU bei Auswahl von Materialmodellen und Messverfahren

Im Rahmen des Forschungsprojekts PEMPAR wird angestrebt, dass auch kleine und mittlere Unternehmen Zugang zu Finite Elemente Simulationen erhalten. Hierfür wird ein Konzept entwickelt, das die anwendungsspezifische Auswahl von Materialmodellen, die Bestimmung von Kennwerten mittels Messverfahren und die Parametrisierung der Modelle ermöglicht. Sowohl Hersteller von PEM, Stacks und Brennstoffzellen als auch Unternehmen, die Simulations- und Messdienstleistungen anbieten, können von den Ergebnissen profitieren. Die gewonnenen Erkenntnisse können zudem in bestehende Prüfnormen integriert werden, um die Ressourceneffizienz zu verbessern.

Effiziente Test- und Prüfzeiten dank PEMPAR-Forschungsprojekt

Das Forschungsprojekt PEMPAR spielt eine bedeutende Rolle in der nachhaltigen Energiewirtschaft, da es die Lebensdauer von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren durch die Modellierung von Polyelektrolytmembranen verbessert. Durch die Entwicklung einer Messmethodik zur Parametrisierung von Modellen können die Systeme effizienter ausgelegt und die Test- und Prüfzeiten reduziert werden. Dies ermöglicht kleinen und mittleren Unternehmen den Zugang zu Finite Elemente Simulationen und trägt somit zur Ressourceneffizienz und Lösung der Energiekrise bei.