Forschung zu Materialverhalten von Brennstoffzellen-PEMs

Konkret schafft das Team des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF die Voraussetzungen, um die Temperatur- und Feuchtewirkung sowie die mechanischen Belastungen von Polyelektrolytmembranen (PEM) simulieren und messen zu können. Ein Ziel des Projekts ist es, damit Datenlücken zu schließen – sowohl mit Blick auf das Materialverhalten als auch hinsichtlich fehlender Prüfvorschriften. Künftig sollen dadurch die Test- und Prüfzeiten für PEM, Brennstoffzellen und Elektrolyseure gesenkt werden können.

Der Projekt-Kurztitel PEMPAR steht für „Erfassung und Parametrisierung des zeitabhängigen Materialverhaltens von Polyelektrolytmembranen unter hygrothermischen Lasten“. Das auf zwei Jahre angesetzte Vorhaben wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klima gefördert. Von den Ergebnissen sollen sowohl Hersteller von PEM, Stacks, Brennstoffzellen als auch Simulations- und Messdienstleister profitieren.

Denn: Durch das Projekt sollen Simulationen für Materialauswahl, Auslegung und Lebensdauervorhersagen zugänglich gemacht werden. Man werde „ein Konzept für kleine und mittlere Unternehmen zur anwendungsspezifischen Auswahl von Materialmodellen, für notwendige Messverfahren zur Kennwertbestimmung und zu Vorschriften zur Parametrisierung der Modelle bereitstellen“, heißt es in einer begleitenden Mitteilung. Und: „Die Ergebnisse können auch in vorhandene Prüfnormen einfließen. Dabei wird das gesellschaftliche Ziel, die Verbesserung der Ressourceneffizienz durch Effizienzsteigerungen von Brennstoffzellen und der Elektrolyse zur Herstellung von Wasserstoff als Beitrag zur Lösung der Energiekrise, unterstützt.“

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