Helmholtz-Hochschul-Nachwuchsgruppe

Multi-Skalen-Modellierung und in-situ Diagnostik von Brennstoffzellen und Batterien



 
 Multi-Skalen-Modellierung und in-situ Diagnostik von Brennstoffzellen und Batterien
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Strom aus Brennstoffzellen und Batterien

Für die umweltfreundliche Energieversorgung der Zukunft entwickeln Herr Dr. Wolfgang Bessler und seine Kolleginnen und Kollegen die Brennstoffzellen- und Batterietechnologie weiter. Im Mittelpunkt steht die Festoxid-Brennstoffzelle (Solid Oxide Fuel Cell, SOFC), eine Hochtemperaturbrennstoffzelle, die aufgrund ihres hohen Wirkungsgrads und niedriger Schadstoffemissionen hervorragend für die stationäre Strom- und Wärmeerzeugung geeignet ist und sowohl in Privathaushalten als auch in der Industrie einsetzbar ist. Weitere Aktivitäten sind der Polymermembran-Brennstoffzelle (PEMFC) gewidmet, die insbesondere in Brennstoffzellenfahrzeugen Anwendung findet. Lithiumbatterien als hocheffizienten Stromspeichern kommt zunehmende Bedeutung in den Arbeiten der Gruppe zu.

 Modellierung und Simulation
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Modellierung von der Elementarkinetik zum System

Um den Wirkungsgrad, die Langlebigkeit und die Kosten zu optimieren, modellieren die Jung-Wissenschaftler in der Abteilung Elektrochemische Energietechnik thermodynamische, kinetische und strömungsmechanische Prozesse. Dazu werden mikroskopische Vorgänge (z. B. chemische Reaktionen) mit makroskopischen Vorgängen (z. B. Wärmetransport) gekoppelt. Im letzten Schritt werden die Modelle auf die Optimierung von Systemen, z .B. einem Hybridkraftwerk oder einem Elektroauto, angewendet.

Messungen während des Betriebs

 In-situ Diagnostik einer SOFC (Solid Oxide Fuel Cell)
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Praktische Erkenntnisse über die Leistungsfähigkeit der SOFC werden mit der innovativen Diagnostikmethode der Raman-Laserspektroskopie gewonnen. Diese Methode erlaubt die Bestimmung der Brenngaskonzentration während des 800 °C heißen Betriebs der Zelle. Die Aktivität findet in enger Zusammenarbeit mit dem Fachgebiet Analytik und Methodik des Instituts statt.

Allgemeines Informationsmaterial zur Helmholtz-Hochschul-Nachwuchsgruppe

Broschüre zur Helmholtz-Hochschul-Nachwuchsgruppe


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