Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Brennstoffzellen - modelliert für eine nachhaltige Zukunft

18.04.2006


In einer separaten Ausstellung konnten neueste Entwicklungen und Prototypen von Schweizer Firmen begutachtet werden, beispielsweise keramischer Brennstoffzellenstapel für Erdgas mit integrierter Gasvorwärmung.


"Um die Brennstoffzellentechnologie beschleunigt auf den Markt zu bringen, sind Modelle unerlässlich", meinte Dr. Alphons Hintermann, der Initiator des "Fuel Cell Research Symposium". Damit brachte der scheidende Programmleiter im Bundesamt für Energie (BFE) einen zweitägigen Workshop auf den Punkt, an dem rund 70 ExpertInnen für Brennstoffzellen an der Empa in Dübendorf die Zukunft dieser Zellen diskutierten. In 30 Vorträgen präsentierten sie technisch-wissenschaftliche Arbeiten und Ergebnisse aus der Forschung und Entwicklung von Brennstoffzellen sowie neue Instrumente zur Modellbildung und deren experimenteller Überprüfung.


"Wichtig ist, dass die Modelle mit Hilfe experimenteller Ergebnisse überprüft werden können", erklärt der Empa-Forscher und Mitorganisator des diesjährigen Symposiums, Peter Holtappels von der Abteilung Hochleistungskeramik. Wie angeregt dabei der Austausch war zwischen denen, die "modellieren", und denjenigen, die "experimentieren", habe ihn selbst überrascht. Besonders beeindruckt sei er von Mathias Reum vom Paul Scherrer Institut gewesen, dessen Gruppe eine neue Messtechnik für Niedertemperaturbrennstoffzellen entwickelt hat, um die Stromverteilung in einer Brennstoffzelle mit Sub-Millimeter-Auflösung zu bestimmen. Prof. Alexej Kornyshev vom Imperial College London ist seinerseits auf die grundlegenden physikalisch-chemischen Prozesse in der so genannten Polymer-Elektrolytmembran-Brennstoffzelle eingegangen und hat dabei die exakten Bewegungen der Wassermoleküle während des chemischen Stoffumsatzes berechnen können.

Andere Forschende beleuchteten die physikalisch-chemischen Grundlagen der neuartigen Energielieferanten, referierten Materialaspekte und beschrieben ganze Energiesysteme, wie etwa Gebäude, in welchen Brennstoffzellen zusammen mit anderen Umwandlungstechniken und konventionellen Heizgeräten für Strom und Wärme sorgen. Wie komplex dabei die Umsetzung eines technischen Konzepts in die Praxis werden kann, wurde dann aus den Gesprächen mit den anwesenden Industrie-Ausstellern klar.


Wechselwirkungen vorhersagen

Im Bereich der Hochtemperaturzelle geht es, laut Holtappels, vor allem darum, die Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Komponenten der Brennstoffzelle bei hohen Temperaturen zu verstehen beziehungsweise vorherzusagen. Dabei spielt sowohl die Neigung, neue (häufig unerwünschte) Verbindungen zu bilden, als auch die Geschwindigkeit dieser chemischen Reaktionen eine zentrale Rolle. Für beide Brennstoffzellentypen (Nieder- und Hochtemperaturzellen) wurden neue Ergebnisse in der Entwicklung von Zellen, Stapeln und Systemen vorgestellt, von kleinen Einheiten für den Ersatz von Batterien bis hin zu ganzen Kraftwerksystemen.

Während des Symposiums zeigte sich deutlich, wie komplementär die einzelnen Arbeiten zueinander sind. Ein Beispiel für eine erfolgreiche Zusammenarbeit war die Modellierung von Hochtemperaturbrennstoffzellen an der EPF in Lausanne. Sie wurden durch experimentelle Daten aus Messungen an der DLR Stuttgart ergänzt. Ausdrücklich verlangt wird eine Zusammenarbeit über Fachgruppen hinaus auch im paneuropäischen "Generic Fuel Cell Modelling Environment Project". Das GenFC-Projekt möchte die verschiedenen Modellierungsebenen zusammenbringen, um ein universelles Instrument zum Design und zur Bewertung von Brennstoffzellensystemen zu schaffen. Auch die Empa ist Teil des GenFC-Verbundes.

Nächstes Symposium 2007 in Jülich

Angesichts des grossen Interesses an allen bisherigen "Fuel Cell Research Symposien" wurde beschlossen, die Veranstaltungsreihe weiterzuführen. Zur Planung wurde ein Lenkungsgremium eingesetzt. Es besteht aus VertreterInnen der beteiligten Institutionen des ETH-Bereichs - ETHZ, EPFL, PSI und Empa - sowie der DLR und des Forschungszentrums Jülich. Dort wird auch das nächste Symposium stattfinden. Schon bei der diesjährigen Veranstaltung kämpften die OrganisatorInnen damit, bei steigender Anzahl Teilnehmender den Workshopcharakter beizubehalten. Trotz sorgfältiger Planung und perfekter Organisation "hätte ruhig mehr Zeit für Diskussionen und Gespräche zur Verfügung stehen können", so das Feedback vieler Symposiumgäste.

Weitere Informationen:
Dr. Peter Holtappels, Abt. Hochleistungskeramik, Tel. +41 44 823 41 29, peter.holtappels@empa.ch
Dr. Anne Haas, Abt. Gebäudetechnologien, Tel. +41 44 823 43 57, anne.haas@empa.ch

Rémy Nideröst | idw
Weitere Informationen:
http://www.empa.ch

Weitere Berichte zu: Brennstoffzelle DLR Hochleistungskeramik

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht AgiloBat: Batteriezellen flexibel produzieren
17.02.2020 | Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

nachricht Innovative Power-to-Gas-Technologien für die Energiewende
11.02.2020 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Lichtpulse bewegen Spins von Atom zu Atom

Forscher des Max-Born-Instituts für Nichtlineare Optik und Kurzpulsspektroskopie (MBI) und des Max-Planck-Instituts für Mikrostrukturphysik haben durch die Kombination von Experiment und Theorie die Frage gelöst, wie Laserpulse die Magnetisierung durch ultraschnellen Elektronentransfer zwischen verschiedenen Atomen manipulieren können.

Wenige nanometerdünne Filme aus magnetischen Materialien sind ideale Testobjekte, um grundlegende Fragestellungen des Magnetismus zu untersuchen. Darüber...

Im Focus: Freiburg researcher investigate the origins of surface texture

Most natural and artificial surfaces are rough: metals and even glasses that appear smooth to the naked eye can look like jagged mountain ranges under the microscope. There is currently no uniform theory about the origin of this roughness despite it being observed on all scales, from the atomic to the tectonic. Scientists suspect that the rough surface is formed by irreversible plastic deformation that occurs in many processes of mechanical machining of components such as milling.

Prof. Dr. Lars Pastewka from the Simulation group at the Department of Microsystems Engineering at the University of Freiburg and his team have simulated such...

Im Focus: Transparente menschliche Organe ermöglichen dreidimensionale Kartierungen auf Zellebene

Erstmals gelang es Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, intakte menschliche Organe durchsichtig zu machen. Mittels mikroskopischer Bildgebung konnten sie die zugrunde liegenden komplexen Strukturen der durchsichtigen Organe auf zellulärer Ebene sichtbar machen. Solche strukturellen Kartierungen von Organen bergen das Potenzial, künftig als Vorlage für 3D-Bioprinting-Technologien zum Einsatz zu kommen. Das wäre ein wichtiger Schritt, um in Zukunft künstliche Alternativen als Ersatz für benötigte Spenderorgane erzeugen zu können. Dies sind die Ergebnisse des Helmholtz Zentrums München, der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) und der Technischen Universität München (TUM).

In der biomedizinischen Forschung gilt „seeing is believing“. Die Entschlüsselung der strukturellen Komplexität menschlicher Organe war schon immer eine große...

Im Focus: Skyrmions like it hot: Spin structures are controllable even at high temperatures

Investigation of the temperature dependence of the skyrmion Hall effect reveals further insights into possible new data storage devices

The joint research project of Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) and the Massachusetts Institute of Technology (MIT) that had previously demonstrated...

Im Focus: Skyrmionen mögen es heiß – Spinstrukturen auch bei hohen Temperaturen steuerbar

Neue Spinstrukturen für zukünftige Magnetspeicher: Die Untersuchung der Temperaturabhängigkeit des Skyrmion-Hall-Effekts liefert weitere Einblicke in mögliche neue Datenspeichergeräte

Ein gemeinsames Forschungsprojekt der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und des Massachusetts Institute of Technology (MIT) hat einen weiteren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Chemnitzer Linux-Tage am 14. und 15. März 2020: „Mach es einfach!“

12.02.2020 | Veranstaltungen

4. Fachtagung Fahrzeugklimatisierung am 13.-14. Mai 2020 in Stuttgart

10.02.2020 | Veranstaltungen

Alternative Antriebskonzepte, technische Innovationen und Brandschutz im Schienenfahrzeugbau

07.02.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Erste Untersuchungsergebnisse zum "Sensations-Meteoritenfall" von Flensburg

17.02.2020 | Geowissenschaften

Lichtpulse bewegen Spins von Atom zu Atom

17.02.2020 | Physik Astronomie

Freiburger Forscher untersucht Ursprünge der Beschaffenheit von Oberflächen

17.02.2020 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics