Nachwuchsgruppe Sensorbasierte Brennstoffzellenentwicklung

Mitarbeiter der Nachwuchsgruppe

Themenschwerpunkte

Innerhalb der Nachwuchsgruppe wird ein sensorbasiertes Konzept zur Identifikation kritischer Zustände in PEM-Brennstoffzellen erarbeitet, was die Entwicklung eines hocheffizienten Brennstoffzellensystems mit langer Lebensdauer ermöglicht. Die Entwicklung und Optimierung soll dabei auf dem IPEK X-in-the-Loop-Ansatz aufbauen und eine Kopplung der Zell-, Stack- und Systemebene erlauben. Die einzelnen Ebenen können dabei sowohl virtuell in Form von Simulationsmodellen als auch physisch in Form von Prüfaufbauten dargestellt sein und über virtuell-physische Schnittstellen miteinander gekoppelt werden, um so eine durchgängige Vergleichbarkeit innerhalb des IPEK X-in-the-Loop-Frameworks zu erzielen. Hierfür sind sowohl angepasste Modellierungsansätze als auch Validierungsumgebungen mit spezifischer Messtechnik notwendig.

Im Einzelnen sollen innerhalb der Nachwuchsgruppe die folgenden Forschungsthemen behandelt werden:

  • Zellebene: Verknüpfung von Strömungsfeld und Gasdiffusionslage
    ► Entwicklung eines mehrfach-gradierten Strömungsfeldes mit verbesserten Transporteigenschaften
     
  • Stackebene: Identifizierung von lokalen kritischen Zuständen im dynamischen Betrieb
    ► Sensorbasierte Erfassung von Betriebszuständen auf der Bipolarplatte
     
  • Systemebene: Entgegenwirkung und Vermeidung von kritischen Zuständen
    ► Entwicklung einer robusten zyklischen Betriebsführung
     
  • Messmethodik: Übertrag von direkter zu indirekter Messwerterfassung
    ► Entwicklung von äquivalenten indirekten Größen
Konzept zur Kopplung der Entwicklungsebenen im PEM-Brennstoffzellensystem

Kontakt

Leiter der Nachwuchsgruppe Sensorbasierte Brennstoffzellenentwicklung