Das Projekt "Teilvorhaben 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK), IEK-3: Brennstoffzellen durchgeführt. Wesentliches Ziel des Projektes ist die Weiterentwicklung des Mikro-Laserstrahl-Auftragschweißens. Dazu soll die Reproduzierbarkeit der Beschichtung verbessert und der Fertigungsprozess beschleunigt werden. Der Fokus der Arbeiten liegt auf der Neukonstruktion der Dichtungselemente und auf der automatisierten Applikation der Dichtung. Außerdem sollen die Funktionen der Abstandseinstellung und des Abdichtens entkoppelt werden. Ausgehend von dem einschaligen Konzept soll ein zweischaliger Aufbau entwickelt werden. Dieser mehrschalige Aufbau ermöglicht die optimale Abstimmung der Strömungsverteilerstrukturen auf die jeweilige Elektrode, außerdem ist der Aufbau von mehrschaligen Platten Voraussetzung zur Integration einer Kühlstruktur, wie sie für anderen Brennstoffzelltypen notwendig ist. Im Rahmen des Projektes werden auf den Betrieb mit kleinen Luftüberschüssen abgestimmte MEAs hergestellt. Außerdem werden kommerzielle MEAs zum Vergleich herangezogen. Alle Komponenten und Beschichtungen werden, an Testständen des Forschungszentrum Jülich vermessen. Zum Projektabschluss wird ein Demonstrationsstack aufgebaut und vermessen
Das Projekt "Zielsetzung ist die Entwicklung einer 5 - Lagen MEA geeignet für den Brennstoffzellen Betrieb ohne externe Befeuchtung und Betriebstemperaturen bis zu 95Grad Celsius ausgehend von der bei 3M in der Entwicklung befindlichen HotPEM Membran." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von 3M Deutschland GmbH durchgeführt. Zielsetzung des Projekts ist die Entwicklung einer 5 - Lagen MEA geeignet für den Brennstoffzellenbetrieb ohne externe Befeuchtung und Betriebstemperaturen bis zu 95Grad Celsius. Die Leistungsdichte soll bei 1 W/cm2 unter ausgewählten Bedingungen liegen. Das ZBT erarbeitet gemeinsam mit den Projektpartnern gemeinsame Prüfprotokolle und Untersuchungsmethoden, um das Verhalten der MEA zu untersuchen. Im Projektziel wird unter anderem die Betriebstemperatur von 95Grad Celsiusund eine Leistungsdichte von 1W/cm2 gefordert. Diese Forderungen machen eine deutlich verbesserte Protonenleitfähigkeit unter Beibehaltung anderer physikalisch-chemische Eigenschaften (z.B.E-Modul) in der Brennstoffzellenmembran erforderlich, außerdem soll die Katalysatorbeladung deutlich reduziert und gegebenenfalls modifiziert werden.
Das Projekt "Evaluierung neuartiger Brennstoffzellenkomponenten nach Endanwenderanforderung - 'Dry(3M)EA'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Mercedes-Benz Group AG durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, eine BZ-Membran und damit eine 5 Lagen MEA zu entwickeln, welche sich für den Betrieb ohne externe Befeuchtung und Temperaturen bis 95Grad Celsius eignet. Zunächst werden die besonderen Anforderungen an eine automobile MEA und deren Komponenten festgelegt. Dann soll die Membran in mehreren Versuchsreihen charakterisiert und angepasst werden. Nach Erreichen der Membran-Mindestzielsetzung werden geeignete Komponenten ausgewählt und damit MEAs gebaut. So kann die Membranentwicklung und das MEA Design auch durch in-situ Resultate verbessert werden. Abschließend soll die Erreichung der Zielsetzung im Brennstoffzellenstapeltest nachgewiesen werden.
Das Projekt "Dry(3M)EA Evaluierung neuartiger Brennstoffzellenkomponenten nach Endanwenderanforderung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für BrennstoffzellenTechnik GmbH durchgeführt. Zielsetzung des Projekts ist die Entwicklung einer 5 - Lagen MEA geeignet für den Brennstoffzellenbetrieb ohne externe Befeuchtung und Betriebstemperaturen bis zu 95Grad Celsius. Die Leistungsdichte soll bei 1 W/cm2 unter ausgewählten Bedingungen liegen. Das ZBT erarbeitet gemeinsam mit den Projektpartnern gemeinsame Prüfprotokolle und Untersuchungsmethoden, um das Verhalten der MEA zu untersuchen. Ausgehend von der bei 3M in der Entwicklung befindlichen HotPEM Membran soll diese für das HyWay 5 Programm erprobt werden. Gleichzeitig wird die Betriebstemperatur auf 95Grad Celsius erhöht und eine Leistungsdichte von 1W/cm2 gefordert. Diese Forderungen machen eine deutlich verbesserte Protonenleitfähigkeit unter Beibehaltung anderer physikalisch-chemische Eigenschaften (z.B.E-Modul) in der Brennstoffzellenmembran erforderlich, außerdem soll die Katalysatorbeladung deutlich reduziert und gegebenenfalls modifiziert werden.
Das Projekt "Teilprojekt: Mechanische Stack-Aufbereitung, Anwendungstest" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von inhouse engineering GmbH durchgeführt. 1. Vorhabensziel Der steigende weltweite Energiebedarf verlangt nach immer effizienteren Technologien für die Energie- ndlung. Eine solche effiziente Technologie ist die PolymerElektrolytMembran (PEM) Brennstoffzelle. Die beiden Haupthindernisse für eine breite Markteinführung dieser Technologie sind die hohen Materialkosten und die Lebensdauer der Brennstoffzelle bzw. der MembranElektrodenAssembly (MEA). Einer der Gründe für die hohen Materialkosten ist der Einsatz von Edelmetallen wie Platin, Ruthenium oder Legierungen als Katalysatoren in der Brennstoffzelle. In der PEM Brennstoffzelle wird kohlenstoffgeträgertes Platin bzw. Platin/Rutheium als Katalysator eingesetzt. Zur Kostenreduktion können neuartige Nichtedelmetallkatalysatoren eingesetzt werden oder die genutzten Edelmetalle werden effizient recycelt. Dadurch können die genutzten Edelmetalle effizient genutzt werden und die Abhängigkeit von den stetig steigenden Preisen von Edelmetallen stark reduziert werden. 2. Arbeitsplanung Inhouse engineering wird als erfahrener PEM Brennstoffzellenstackentwickler hautsächlich, die in den entwickelten Recyclingverfahren gewonnene Katalysatoren testen. Dabei werden Messungen mit MEA's mit Katalysatoren aus Primärquellen (Referenzmessung) und mit MEA's mit Katalysatoren aus Recyclingprozessen durchgeführt. Folgende Arbeitspakete werden dabei durch inhouse engineering bearbeitet: AP 1 Literatur- und Patentrecherche, Musterbeschaffung AP 2 mechanische Zerlegung von Stacks AP11 Anwendungstests der Katalysatoren AP 13 Nutzung des MEA Kunststoffes AP14 Dokumentation ReMetallDrowchow wird in den genannten Arbeitspaketen Koordinator sein. 3. Ergebnisverwertung Der Aufbau eines gut funktionierenden Recyclingkreislaufes ist für uns als Hersteller von Brennstoffzellen und Brennstoffzellensystemen sehr wichtig, um eine signifikante Kostenreduktion der Systeme und Stacks zu erreichen. Weiterhin kann damit ein großer Schritt hin zu einem geschlossenen Produktzyklus getan werden.
Das Projekt "Teilprojekt: Umweltverträglichkeit und Energieeffizienz der Edelmetallaufbereitung, Einsatz aufbereiteter Edelmetalle in Reforming- und Abluftreinigungskatalysatoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Schiller-Universität Jena, Institut für Technische Chemie und Umweltchemie durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, die Edelmetalle aus Brennstoffzellenstacks, insbesondere aus dem Elektrodenkatalysatormaterial der sogenannten Membrane Electrode Assemblies (MEA), möglichst vollständig zurückzugewinnen, so dass der Stoffkreislauf für alle Komponenten geschlossen wird. Das Verfahren sollte so umweltschonend wie möglich gestaltet werden, um keine zusätzliche Belastung für die Umwelt zu generieren. Hierzu sind im Konsortium Unternehmen vertreten, die den gesamten Nutzungskreislauf überdecken. Das Institut für Technische Chemie und Umweltchemie (ITUC) der Universität Jena wird sich mit Fragen der Umweltverträglichkeit und der Energieeffizienz der Edelmetallaufarbeitungsverfahren beschäftigen und die nicht für den Wiedereinsatz im Stack geeigneten Edelmetalle auf ihre Eignung als Reformingkatalysatoren und Abluftreinigungskatalysatoren für die VOC-Entfernung prüfen. Das ITUC ist gemäß beiliegendem Balkenplan in den Arbeitspaketen AP1, AP5, AP6, AP8-10 und AP14 mit zwei Doktoranden und einer wissenschaftlichen Hilfskraft beschäftigt. Darüber hinaus werden alle anderen Arbeitspakete durch bi- oder multilateralen Informationsaustausch und gemeinsame Projekttreffen begleitet. Ausgewählte Edelmetallaufarbeitungsstufen werden auf ihre Nachhaltigkeit geprüft. Nicht in Einzelkomponenten auftrennbare Edelmetallgemische werden auf unterschiedliche Katalysatorträger aufgebracht, vor und nach Gebrauch physikalisch-chemisch charakterisiert (ICP-OES, RFA, XRD, IR, REM, BET) und zum Abbau verschiedener Klassen von VOC und zum Reforming ausgeprüft. Hierzu di
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