Das Forschungsprojekt PEMPAR widmet sich der Verbesserung der Haltbarkeit von Polyelektrolytmembranen in Brennstoffzellen und Elektrolyseuren. Durch die Entwicklung einer Messmethodik zur Parametrisierung von Modellen wird das Verhalten von PEM unter thermischen und hygrischen Belastungen simuliert. Dies ermöglicht die Schließung von Datenlücken und die Reduzierung von Test- und Prüfzeiten. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert und unterstützt die nachhaltige Energiewirtschaft.
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Wasserstoffinitiative treibt Einsatz von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren voran
Die Wasserstoffinitiative der Bundesregierung treibt die Nutzung von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren voran, um die Energiewende voranzutreiben. Um die Lebensdauer dieser Technologien zu erhöhen, ist es wichtig, haltbarere Polyelektrolytmembranen (PEM) zu entwickeln. Das bevorstehende Verbot von PFAS in Brennstoffzellenmembranen erfordert alternative Materialien. Um die Haltbarkeit von PEM zu verbessern, werden zeitaufwändige Prüfungen und Simulationen durchgeführt, um das Verhalten unter verschiedenen Belastungen zu simulieren.
Im Rahmen der Wasserstoffinitiative der Bundesregierung wird die Nutzung von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren weiter vorangetrieben. Hersteller werden dazu angehalten, haltbarere PEM zu entwickeln, um die erforderliche Lebensdauer dieser Technologien im Verkehr und in Brennstoffzellen-Blockheizkraftwerken sicherzustellen. Das bevorstehende Verbot von PFAS in Brennstoffzellenmembranen stellt zudem eine Herausforderung dar. Um die notwendigen Prüfungen durchzuführen, sind jedoch zeitaufwändige Feldversuche und ergänzende Simulationen erforderlich.
Materialauswahl und -modellierung durch das Fraunhofer-Institut LBF im Rahmen von PEMPAR
Im Rahmen des Forschungsprojekts PEMPAR nutzt das Fraunhofer-Institut LBF Finite Elemente Simulationen, um die Materialauswahl, Auslegung und Lebensdauervorhersage in der Energietechnik zu optimieren. Dabei werden wichtige Parameter wie die Wasseraufnahme, die Längenausdehnungskoeffizienten und die Materialeigenschaften unter verschiedenen Umweltbedingungen erfasst. Diese Erkenntnisse helfen Herstellern von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren, ihre Produkte qualitativ zu verbessern und die Lebensdauer zu verlängern.
PEMPAR-Projekt: Zugängliche FEM-Simulationen für KMU in der Praxis
Im Rahmen des Forschungsprojekts PEMPAR wird angestrebt, dass auch kleine und mittlere Unternehmen Zugang zu Finite Elemente Simulationen erhalten. Dazu wird ein Konzept entwickelt, das ihnen die anwendungsspezifische Auswahl von Materialmodellen, die Bestimmung von Kennwerten mittels Messverfahren und die Parametrisierung der Modelle ermöglicht. Hersteller von PEM, Stacks und Brennstoffzellen sowie 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.
Ressourceneffizienz durch Forschungsprojekt PEMPAR gesteigert
Das Forschungsprojekt PEMPAR trägt maßgeblich zur nachhaltigen Energiewirtschaft bei, indem 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.
