Kompetenzzentrum Brennstoffzellen- und Batterietechnik

Hochschule Trier, Umwelt-Campus Birkenfeld

Kurzprofil

Das Kompetenzzentrum Brennstoffzellen- und Batterietechnik am Umwelt-Campus Birkenfeld entwickelt und charakterisiert Komponenten und Systeme für Brennstoffzellen, Membranelektrolyseure, Lithium-Ionen-Batterien und Redox-Flow-Zellen. Das Leistungsspektrum umfasst die Herstellung und Untersuchung elektrochemischer Komponenten, die Entwicklung kompletter Systeme, Prüf- und Lebensdauertests sowie Sensorik, Elektronik- und Steuerungslösungen.
Für Forschungs- und Entwicklungsarbeiten stehen mehrere elektrochemische Messstände, Einrichtungen zur Katalysator- und Elektrodenpräparation sowie eine Elektronikwerkstatt mit Platinen-Prototyping und SMD-Bestückung zur Verfügung. Das Kompetenzzentrum arbeitet in anwendungsorientierten Projekten mit Unternehmen und Forschungspartnern zusammen.

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Kompetenzfelder/Leistungsangebote

Leistungsspektrum: https://www.umwelt-campus.de/forschung/institute/kompetenzzentrum-brennstoffzelle

Das Kompetenzzentrum entwickelt Membranbrennstoffzellen, Membranelektrolyseure und zugehörige Komponenten. Das Angebot umfasst unter anderem die Entwicklung von Gasverteiler- und Bipolarplatten, Stack-Endplatten, Gasdiffusionselektroden und weiteren Zell- und Stackkomponenten. Bipolarplatten können beispielsweise aus Grafit oder als metallische Komponenten mit korrosionsbeständiger Beschichtung entwickelt und gefertigt werden.
Ergänzend werden wasserstoffbetriebene und direkte Brennstoffzellensysteme, insbesondere Direkt-Methanol-Brennstoffzellensysteme, sowie anwendungsspezifische Systemkonzepte entwickelt.

Nutzen und Mehrwert

Unternehmen können bei der Entwicklung, Auslegung und technischen Umsetzung von Brennstoffzellen- und Elektrolyseurkomponenten unterstützt werden. Für die Fahrzeugindustrie sind diese Kompetenzen insbesondere für Brennstoffzellenantriebe, Hilfsstromversorgungen, mobile Energiesysteme und die industrielle Wasserstoff-Wertschöpfung relevant.

  • Brennstoffzellen
  • Elektrolyseure
  • Wasserstoff
  • Bipolarplatten
  • Gasdiffusionselektroden
  • Stackentwicklung
  • DMFC
  • Systementwicklung
  • Mobile Energiesysteme

Das Kompetenzzentrum charakterisiert Brennstoffzellen, Membranelektrolyseure sowie deren Komponenten auf verschiedenen elektrochemischen Messständen. Zum Leistungsspektrum gehören Strom-Spannungs-Kennlinien, Impedanzspektroskopie, zyklische Voltammetrie, Stromverteilungsmessungen, Untersuchungen des Wasserhaushalts, Tests unter definierten Befeuchtungsbedingungen sowie der Nachweis von Schadgaseffekten.
Darüber hinaus können Komponenten in Einzelzellen und Short Stacks durch Lebensdauertests untersucht werden. Die Ergebnisse können zur Entwicklung, Bewertung und Qualitätssicherung von Katalysatoren, Membranen, Gasdiffusionslagen, CCMs und weiteren Zellkomponenten genutzt werden.

Nutzen und Mehrwert

Unternehmen erhalten experimentelle Daten zur Leistungsfähigkeit, Effizienz, Alterung und Betriebssicherheit elektrochemischer Komponenten. Dies unterstützt die Materialauswahl, Komponentenoptimierung, Qualitätssicherung und Validierung von Brennstoffzellen- und Elektrolyseursystemen für mobile und stationäre Anwendungen.

  • Brennstoffzellenprüfung
  • Elektrolyseurprüfung
  • Elektrochemische Charakterisierung
  • Impedanzspektroskopie
  • Lebensdauertest
  • Qualitätssicherung
  • Katalysatoren
  • Membranen
  • GDL
  • CCM

Das Kompetenzzentrum entwickelt und charakterisiert Komponenten für Lithium-Ionen-Batterien und Redox-Flow-Zellen. Ein Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung von Batterieseparatoren. Separatoren können mit unterschiedlichen Elektrolyten und unter definierten Temperaturbedingungen charakterisiert werden. Ergänzend bestehen Kompetenzen in der Praxiserprobung und in Belastungstests von Batteriesystemen.

Nutzen und Mehrwert

Unternehmen können Batteriekomponenten hinsichtlich ihres elektrochemischen Verhaltens und ihrer Eignung für unterschiedliche Betriebsbedingungen untersuchen lassen. Für die Fahrzeugindustrie sind insbesondere die Charakterisierung und Weiterentwicklung von Separatoren sowie die Untersuchung von Komponenten für sichere und langlebige Lithium-Ionen-Batterien relevant.

  • Lithium-Ionen-Batterien
  • Batteriekomponenten
  • Batterieseparatoren
  • Redox-Flow-Zellen
  • Elektrochemische Charakterisierung
  • Belastungstest
  • Batteriesicherheit
  • Batterielebensdauer
  • Elektromobilität

Das Kompetenzzentrum entwickelt Sensorik-, Elektronik- und Mikrocontrollerlösungen für Brennstoffzellen, Elektrolyseure und energieeffiziente Systeme. Zu den Kompetenzen gehören unter anderem CO- und Wasserstoffsensorik in Reformatgasen, Methanolkonzentrationsmessung, Feuchtesensorik sowie elektronische Lösungen zur Steuerung und zum energieeffizienten Betrieb technischer Systeme.
Für Entwicklung und Prototypenbau steht eine Elektronikwerkstatt mit Möglichkeiten zum Platinen-Prototyping und zur SMD-Bestückung zur Verfügung.

Nutzen und Mehrwert

Unternehmen können elektrochemische Komponenten mit anwendungsspezifischer Sensorik, Steuerung und Überwachung zu funktionsfähigen Systemen verbinden. In Fahrzeuganwendungen können diese Kompetenzen die Entwicklung von Brennstoffzellen- und Wasserstoffsystemen, Energiemanagement, Zustandsüberwachung und Sicherheitsfunktionen unterstützen.

  • Wasserstoffsensorik
  • CO-Sensorik
  • Feuchtesensorik
  • Systemsteuerung
  • Mikrocontroller
  • Elektronikentwicklung
  • Platinen-Prototyping
  • SMD-Bestückung
  • Energiemanagement

Das Kompetenzzentrum unterstützt Unternehmen durch Marktstudien, Beratung, die Konzeption von Brennstoffzellen- und Energiesystemen sowie die technische Leitung von Forschungs- und Entwicklungsprojekten. Darüber hinaus umfasst das veröffentlichte Leistungsspektrum Intensivkurse zur Brennstoffzellen- und Batterietechnik mit praktischen Laborübungen.

Nutzen und Mehrwert

Unternehmen können technische Einsatzmöglichkeiten bewerten, Entwicklungsvorhaben strukturieren und gemeinsame Forschungs- und Entwicklungsprojekte vorbereiten und durchführen. Die praktischen Intensivkurse können den Kompetenzaufbau bei Mitarbeitenden in den Bereichen Wasserstoff, Brennstoffzellen und Batterietechnik unterstützen.

  • Beratung
  • Systemkonzeption
  • Marktstudien
  • Technische Projektleitung
  • Forschungskooperation
  • Weiterbildung
  • Brennstoffzellentechnik
  • Batterietechnik
  • Wissenstransfer
Prof. Dr. Gregor Hoogers
Prof. Dr. Gregor HoogersAnsprechpartner
Kompetenzzentrum Brennstoffzellen- und Batterietechnik, Hochschule Trier, Umwelt-Campus Birkenfeld
Campusallee 9916
55768 Hoppstädten-Weiersbach
TEL: 06782 – 171250
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