Das Forschungsprojekt PEMPAR, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, entwickelt eine Messmethodik zur Parametrisierung von Modellen, um die Haltbarkeit von Polyelektrolytmembranen in Brennstoffzellen und Elektrolyseuren zu verbessern. Durch die Simulation des Verhaltens von PEM unter thermischen und hygrischen Belastungen können Datenlücken geschlossen und Test- und Prüfzeiten reduziert werden. Das Projekt trägt zur Weiterentwicklung der nachhaltigen Energiewirtschaft bei und unterstützt die Erfüllung der Klimaziele.
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Vorantreiben der Nutzung von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren durch Wasserstoffinitiative
Im Rahmen der Wasserstoffinitiative der Bundesregierung wird die Nutzung von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren vorangetrieben, um eine nachhaltige Energiewirtschaft zu schaffen. Um die Lebensdauer dieser Technologien zu erhöhen, ist es notwendig, haltbarere Polyelektrolytmembranen (PEM) zu entwickeln. Das bevorstehende Verbot von PFAS in Brennstoffzellenmembranen stellt eine Herausforderung dar. Um die Haltbarkeit von PEM zu verbessern, werden zeitaufwändige Prüfungen und Simulationen durchgeführt, um das Verhalten unter verschiedenen Belastungen zu analysieren.
Die Wasserstoffinitiative der Bundesregierung hat die Entwicklung und Anwendung von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren vorangetrieben. Dabei wird Druck auf die Hersteller ausgeübt, haltbarere PEM zu entwickeln, um die Lebensdauer dieser Technologien im Verkehr und in Brennstoffzellen-Blockheizkraftwerken zu gewährleisten. Das bevorstehende Verbot von PFAS in Brennstoffzellenmembranen spielt hierbei eine wichtige Rolle. Die Durchführung der erforderlichen Prüfungen erfordert jedoch zeitaufwändige Feldversuche und ergänzende Simulationen.
Experimentelle Projektbearbeitung im Fokus: Längenausdehnungskoeffizienten und viskoelastische Materialeigenschaften
Das Forschungsprojekt PEMPAR des Fraunhofer-Instituts LBF trägt zur Verbesserung der Materialauswahl, Auslegung und Lebensdauervorhersage in der Energietechnik bei. Durch den Einsatz von Finite Elemente Simulationen werden wichtige Parameter wie die Wasseraufnahme, die Längenausdehnungskoeffizienten und die Materialeigenschaften unter verschiedenen Umweltbedingungen erfasst. Dies ermöglicht Herstellern von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren, ihre Produkte zu optimieren und eine längere Lebensdauer zu erreichen.
KMU profitieren von Ergebnissen des PEMPAR-Projekts zur FEM-Simulation
Das Forschungsprojekt PEMPAR hat das Ziel, durch die Entwicklung eines Konzepts für die anwendungsspezifische Auswahl von Materialmodellen und Messverfahren, Finite Elemente Simulationen auch für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) zugänglich zu machen. Dadurch können Hersteller von PEM, Stacks, Brennstoffzellen und Simulations- und Messdienstleister von den Ergebnissen profitieren und ihre Produkte optimieren. Die gewonnenen Erkenntnisse können zudem in bestehende Prüfnormen einfließen und somit zur Steigerung der Ressourceneffizienz beitragen.
Beitrag zur Lösung der Energiekrise durch PEMPAR-Projekt
Das Forschungsprojekt PEMPAR ist ein innovativer Ansatz zur Förderung der 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.
