Leistungsspektrum

Brennstoffzellen

Herstellung von Gasdiffusionselektroden nach spezifischen Vorgaben

Charakterisierung von Katalysatoren und deren Ausnutzungsgrad mit zyklischer Voltametrie und Impedanzspektroskopie

Quantifizierung des Wasserhaushaltes von Brennstoffzellen

Direkte Visualisierung der Wasserbildung im Flowfield unter realistischen Betriebsbedingungen

Durchführung von Testreihen unter definierten Befeuchtungsbedingungen zur Bewertung und Qualitätssicherung von Komponenten wie GDL, Membranen und CCM

Erstellen von Stromspannungskennlinien mit spezifischen Flow Fields bei verschiedenen Befeuchtungskonditionen; gleichzeitige Erfassung des Membranwiderstandes mit Stromunterbrechungsmessung

Abbildung der Stromverteilung mit Current Mapping

Nachweis von Schadgaseffekten auf die Zellleistung

Lebensdauertests von Komponenten in Einzelzellen und Short Stacks

Eine Kostenanalyse des heutigen Stacks mit Wasserstoff- oder Methanolbetrieb zeigt einen überraschen hohen Kostenanteil der mechanischen Komponenten an.

Während die langfristige Verbesserung der Ausnutzung des Platin-Katalysators im Betrieb wichtig bleibt, muss das kurz- und mittelfristige Ziel der Brennstoffzellen-Forschung auch die Entwicklung vergleichsweise einfacher Baugruppen wie Bipolarplatten und Endplatten sein.

Das Kompetenzzentrum Brennstoffzelle entwickelt seit einigen Jahren gemeinsam mit seinen Partnern kostengünstige Lösungen für Kernkomponenten wie Stack-Endplatten und Bipolarplatten (Metall mit korrosionsbeständiger Beschichtung).

Wir fertigen für Sie jedoch auch Gasverteilerplatten bzw. Bipolarplatten aus Grafit für Nieder- und Hochtemperatur-Membranbrennstoffzellen.

Wir entwickeln alle Arten von Membran-Brennstoffzellensystemen:

Betrieb mit Wasserstoff

Ein Beispiel für ein Wasserstoff betriebenes Brennstoffzellen-System ist die von uns entwickelte Stromversorgung für das Rennfahrzeug PROTRON im Shell-Eco-Marathon 2007 (500 W Stack).

Reformersysteme

Im Rahmen der Initiative Brennstoffzelle Rheinland-Pfalz entwickelten wir gemeinsam mit unseren Projektpartnern ein 2kW Brennstoffzellen-System mit Propanbetrieb.

Direkt-Methanol-Brennstoffzellen-Systeme

Direkt-Methanol-Brennstoffzellen und andere Direkt-Brennstoffzellen entwickeln wir seit einigen Jahren im Kundenauftrag.

Batterietechnik

Seit 2009 beschäftigt sich das Kompetenzzentrum auch mit Batterietechnik. Ein Schwerpunkt der Arbeiten ist die Charakterisierung von Separatoren mit dem Ziel, diese für den Einsatz in großvolumigen Lithium-Ionen-Batterien sicherer zu machen.

Zur Zeit können Separatoren mit einer aktiven Fläche von 25cm2 mit verschiedenen Elektrolyten bei definierten Temperaturen untersucht werden.

Mikro-Hybrid-BHKW

Für den Einsatz ein Einfamilienhäusern erprobt das Kompetenzzentrum derzeit einen hybriden KWK-Ansatz. Kern der Überlegungen ist das grundlegende Problem, dass ein Einfamilienhaus eine sehr stark schwankende mittlere elektrische Leistung von etwa 500W benötigt, für die es bislang immer noch keinen effizienten, kostengünstigen und langlebigen Erzeuger gibt.

Die Verwendung eines preisgünstigen Generators im Bereich von einigen kW in Kombination mit Batterien ermöglicht einerseits einen schonenen Betrieb des Aggregats. Hierdurch muss der Generator nur zwei- bis dreimal am Tag für etwa zwei Stunden betrieben werden. Er kann andererseits dennoch eine Vollversorgung eines Einfamilienhauses mit elektrischer Energie gewährleisten, wodurch eine fast vollständige Eigenstromnutzung ermöglicht wird.

Beide Faktoren beeinflussen nach ersten Voruntersuchungen [GERC 09] die Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems so positiv, dass erstmalig ein wirtschaftlicher Betrieb auch in Einfamilienhäusern möglich erscheint.

[GERC 09]