Start der Nachwuchsgruppe „Brennstoffzellenentwicklung

Seit 01.12.2020 leitet Dr.-Ing. Jan Haußmann am IPEK die neu gegründete Nachwuchsgruppe „Brennstoffzellenentwicklung“. Innerhalb des fünf Jahre laufenden Projekts „Sensorbasierte Entwicklung von H2-Brennstoffzellen“ (SensE2B) soll ein Verfahren zur Entwicklung von hocheffizienten PEM-Brennstoffzellensystemen mit langer Lebensdauer erarbeitet werden.

Die Entwicklung und Optimierung soll dabei auf dem IPEK X-in-the-Loop-Ansatz aufbauen und eine Kopplung der Zell-, Stack- und Systemebene bei PEM-Brennstoffzellen ermöglichen. Die einzelnen Ebenen können dabei sowohl virtuell in Form von Modellen als auch physisch in Form von Messumgebungen dargestellt sein und über virtuell-physikalische Schnittstellen miteinander verknüpft werden, um so eine durchgängige Vergleichbarkeit im X-in-the-Loop-System zu erzielen. Hierfür sind sowohl angepasste Modellierungsansätze als auch Validierungsumgebungen mit spezifischer Messtechnik notwendig.

Im Einzelnen sollen im Projekt die folgenden Forschungsthemen behandelt werden:

• Zellebene: Verknüpfung von Strömungsfeld und Gasdiffusionslage
  à Mehrfach-gradiertes Strömungsfeld mit verbesserten Transporteigenschaften
   
• Stackebene: Identifizierung von lokalen kritischen Zuständen im dynamischen Betrieb
  à Sensorbasierte Erfassung von Betriebszuständen auf der Bipolarplatte
   
• Systemebene: Entgegenwirkung und Vermeidung von kritischen Zuständen
  à Entwicklung robuster/zyklischer Betriebsführung
   
• Indirekte Messmethodik: Übertrag von direkter Messwerterfassung
  à Entwicklung von äquivalenten indirekten Größen

Text: Jan Haußmann