Das Forschungsprojekt PEMPAR, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, hat zum Ziel, die Lebensdauer von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren durch die Verbesserung der Haltbarkeit der Polyelektrolytmembranen zu erhöhen. Durch die Entwicklung einer Messmethodik zur Parametrisierung von Modellen können das Verhalten von PEM unter verschiedenen Belastungen simuliert und Datenlücken geschlossen werden. Dadurch wird eine effizientere Nutzung von PEM, Brennstoffzellen und Elektrolyseuren ermöglicht.
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Regierung fördert Nutzung von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren mit Wasserstoffinitiative
Die Wasserstoffinitiative der Bundesregierung verfolgt das Ziel, die Nutzung von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren zu fördern. Um diese Technologien nachhaltig einzusetzen, ist es entscheidend, haltbarere Polyelektrolytmembranen (PEM) zu entwickeln. Das bevorstehende Verbot von PFAS in Brennstoffzellenmembranen stellt die Hersteller vor Herausforderungen. Um die Haltbarkeit von PEM zu verbessern, werden zeitaufwändige Prüfungen und Simulationen durchgeführt, um die Materialauswahl und Lebensdauervorhersage zu optimieren.
Die Wasserstoffinitiative der Bundesregierung hat die Nutzung von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren weiter vorangetrieben und setzt dabei Hersteller unter Druck, haltbarere PEM zu entwickeln. Dies ist notwendig, um die erforderliche Lebensdauer dieser Technologien im Verkehr und in Brennstoffzellen-Blockheizkraftwerken zu gewährleisten. Das bevorstehende Verbot von PFAS in Brennstoffzellenmembranen spielt dabei ebenfalls eine Rolle. Allerdings erfordern die erforderlichen Prüfungen zeitaufwändige Feldversuche und ergänzende Simulationen.
PEMPAR-Projekt optimiert Lebensdauervorhersage von PEM durch Finite Elemente Simulationen
Das Forschungsprojekt PEMPAR des Fraunhofer-Instituts LBF widmet sich der Entwicklung einer fortschrittlichen Methode zur Materialauswahl, Auslegung und Lebensdauervorhersage in der Energietechnik. Mithilfe von Finite Elemente Simulationen werden wichtige Parameter wie die Wasseraufnahme, die Längenausdehnungskoeffizienten und die Materialeigenschaften unter verschiedenen Umweltbedingungen erfasst. Diese Erkenntnisse werden es Herstellern von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren ermöglichen, ihre Produkte effizienter zu gestalten und die Lebensdauer zu verbessern.
Effizienzsteigerung durch FEM-Simulationen in PEMPAR-Projekt für KMU
Das Forschungsprojekt PEMPAR strebt an, dass auch kleine und mittlere Unternehmen von Finite Elemente Simulationen profitieren können. Dazu wird ein Konzept entwickelt, das ihnen die anwendungsspezifische Auswahl von Materialmodellen, die Bestimmung von Kennwerten durch Messverfahren und die Parametrisierung der Modelle ermöglicht. Hersteller von PEM, Stacks, Brennstoffzellen sowie Simulations- und Messdienstleister können von den Ergebnissen profitieren. Die gewonnenen Erkenntnisse können außerdem in bestehende Prüfnormen einfließen und somit zur Verbesserung der Ressourceneffizienz beitragen.
Zugängliche Simulationen unterstützen KMU in der Energiewirtschaft
Das Forschungsprojekt PEMPAR ist ein wichtiger Schritt in Richtung einer 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.
