Vom Detail bis hin zum System



 

Als Impulsgeber für maßgebliche Entwicklungen der Zukunft  war die Hannover Messe 2011 mit 6.500 Unternehmen aus 65 Ländern wieder gut besucht. Auf der größten und wichtigsten europäischen H2+FC Ausstellungsplattform in Halle 27 präsentierte das Institut für Technische Thermodynamik seine Kompetenz in der Elektrolyse und der Brennstoffzellenforschung und präsentierte seine Aktivitäten, die von Zelldesign, Herstellverfahren und Diagnostik bis hin zur Systemoptimierung und Demonstration reichen .

Mobile Energieversorgung

 Das mit DMT produktentwicklung AG konzipierte MobilE-Pack
zum Bild Das mit DMT produktentwicklung AG konzipierte MobilE-Pack

Das am Institut für Technische Thermodynamik entwickelte MobilE-Pack ist für eine mobile, netzunabhängige Stromversorgung im Leistungsbereich zwischen 300 und 1.00 Watt entwickelt worden. Einsatzbereich sind z.B. in der Notfallmedizin, auf Baustellen oder bei Sicherheits- und Überwachungsanwendungen. Untergebracht ist das Hybridsystem, bei dem die Brennstoffzelle eine Batterie nachlädt, in einem Metallkoffer von der Größe einer handlichen, leichten Transportkiste. Vorteil dieser Technik ist, dass die Brennstoffzelle auf einem konstanten Level fahren kann und damit langlebiger wird.

E-Mobility: die Lithium-Schwefel / Lithium-Luft-Batterien

Mobile Energiespeicher bilden die Grundlage für zukunftsweisende Antriebssysteme bei Fahrzeugen mit Hybridantrieb, bei vollständig elektrisch

angetriebenen Fahrzeugen, aber auch für die Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie. Die Schlüsseltechnologie zur Realisierung einer breiten Elektromobilität ist eine effiziente, bezahlbare und kundenfreundliche Batterie.
Batteriesysteme wie Lithium-Schwefel und Lithium-Luft besitzen das Potenzial für höchste Kapazität (Energiedichte). Diese Systeme haben derzeit noch vielfältige Probleme, die durch Grundlagenforschung verstanden und behoben werden müssen. Sicherheit und Zuverlässigkeit von Hochenergie- und Hochleistungsbatterien sind für die Anwendung sehr wichtig und werden durch inhärent sichere Materialien und Zustandsdiagnose am Institut für Technische Thermodynamik verbessert.

Elektrolyseure der neuen Generation

Die im Institut entwickelten Komponenten für Hochleistungselektrolyseure entsprechen den hohen Anforderungen an Wirkungsgrad und Beständigkeit im intermittierenden Betrieb bei gleichzeitig günstigen Fertigungskosten. Die wichtigsten Ergebnisse der erfolgreichen Technologieentwicklung des Instituts sind aktivierte Elektroden mit niedriger Zellspannung trotz einer niedrigen Betriebstemperatur von 80 °C. Ebenso die weitgehende Vermeidung von Korrosionsprobleme durch Beschränkung der Betriebstemperatur auf maximal 80 °C und eine hohe Stabilität im intermittierenden Betrieb.
Das Institut blickt auf eine 10-jährige Erfahrung im Bereich der Entwicklung von Elektrolyseuren zurück.

Modernste Forschungsmethoden

 In-situ Diagnostik einer SOFC (Solid Oxide Fuel Cell)
zum Bild In-situ Diagnostik einer SOFC (Solid Oxide Fuel Cell)

Um das Verständnis für Reaktions- und Degradationsprozesse in Brennstoffzellen zu verbessern, entwickelt das DLR neue bildgebende analytische Methoden für die Untersuchung dieser Prozesse. Ein spezieller Teststand für oxidkeramische Festelektrolyt-Brennstoffzellen (SOFC) ermöglicht über einen optischen Zugang die Abbildung struktureller Änderungen an den Elektroden durch ein optisches Fernfeldmikroskop und erlaubt die Messung relevanter Gaskonzentrationen im Strömungskanal der Zelle durch Raman-Laser-Spektroskopie. Wertvolle Informationen und Einblicke unter Betriebsbedingungen können so gewonnen werden.

     


Kontakt
Sabine Winterfeld
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Technische Thermodynamik
, Öffentlichkeitsarbeit & Marketing
Tel: +49 711 6862-513

Fax: +49 711 6862-712

E-Mail: Sabine.Winterfeld@dlr.de
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