Im Rahmen des Forschungsprojekts PEMPAR wird eine Messmethodik entwickelt, um die Haltbarkeit der Polyelektrolytmembranen in Brennstoffzellen und Elektrolyseuren zu verbessern. Durch die Simulation des Verhaltens von PEM unter thermischen und hygrischen Belastungen können Datenlücken geschlossen und Test- und Prüfzeiten reduziert werden. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert und leistet einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Energiewirtschaft.
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Bundesregierung treibt Einsatz von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren voran
Im Rahmen der Wasserstoffinitiative der Bundesregierung werden Brennstoffzellen und Elektrolyseure verstärkt in den Fokus gerückt. Gleichzeitig wird der Druck auf Hersteller erhöht, haltbarere Polyelektrolytmembranen (PEM) zu entwickeln, um die erforderliche Lebensdauer dieser Technologien sicherzustellen. Das bevorstehende Verbot von PFAS in Brennstoffzellenmembranen ist ein weiterer Anstoß für die Forschung und Entwicklung von alternativen Materialien. Um die Haltbarkeit von PEM zu verbessern, werden zeitaufwändige Prüfungen und Simulationen durchgeführt.
Die Wasserstoffinitiative der Bundesregierung hat dazu beigetragen, die Nutzung von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren voranzutreiben. Gleichzeitig werden Hersteller dazu gedrängt, haltbarere PEM zu entwickeln, um die erforderliche Lebensdauer dieser Technologien im Verkehr und in Brennstoffzellen-Blockheizkraftwerken zu gewährleisten. Das bevorstehende Verbot von PFAS in Brennstoffzellenmembranen hat zusätzlich Druck auf die Branche ausgeübt. Die Durchführung der notwendigen Prüfungen erfordert jedoch zeitaufwändige Feldversuche und ergänzende Simulationen.
Fraunhofer-Institut LBF entwickelt Materialdaten für Modellierung und Simulation von PEM
Das Forschungsprojekt PEMPAR des Fraunhofer-Instituts LBF stellt mit Hilfe von Finite Elemente Simulationen eine innovative Lösung für die Materialauswahl, Auslegung und Lebensdauervorhersage in der Energietechnik bereit. Besondere Schwerpunkte liegen dabei auf der Erfassung der Wasseraufnahme, der Längenausdehnungskoeffizienten und der Materialeigenschaften unter verschiedenen Umweltbedingungen. Dies ermöglicht Herstellern von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren eine verbesserte Qualität und Haltbarkeit ihrer Produkte.
Mehr Akzeptanz für FEM-Simulationen durch PEMPAR-Projekt bei KMU
Das Forschungsprojekt PEMPAR hat das Ziel, kleinen und mittleren Unternehmen den Zugang zu Finite Elemente Simulationen zu ermöglichen. Dazu entwickelt es ein Konzept, das ihnen die anwendungsspezifische Auswahl von Materialmodellen, die Bestimmung von Kennwerten durch Messverfahren und die Parametrisierung der Modelle vorschreibt. Firmen, die PEM, Stacks, Brennstoffzellen herstellen oder Simulations- und Messdienstleistungen anbieten, können von den Ergebnissen profitieren. Die gewonnenen Erkenntnisse können außerdem in bestehende Prüfnormen einfließen und somit zur Verbesserung der Ressourceneffizienz beitragen.
Modellierung von Polyelektrolytmembranen optimiert Energieerzeugungstechnologien
Das Forschungsprojekt PEMPAR ist ein wichtiger Beitrag zur 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.
