Forschungsfelder
- Konzeption und Entwicklung von Membranelektrodeneinheiten (MEA): Entwicklung und Optimierung von MEA-Designs für verschiedene Anwendungen.
- Formulierung und Veredelung von Pasten und Tinten: Herstellung, Homogenisierung und Charakterisierung von Pasten und Tinten für MEAs.
- Bewertung von Komponenten und Materialien: Prüfung und Bewertung von Rohmaterialien, Pasten, Tinten und Membranen.
- Entwicklung von Prozessen und Qualitätssicherungsmethoden: Erstellung und Implementierung von Prozessen und Methoden zur Qualitätssicherung entlang der gesamten MEA-Wertschöpfungskette.
- Ex-situ- und in-situ-Charakterisierung: Analyse und Bewertung von Schichten und Zellkomponenten unter realen Betriebsbedingungen.
Überblick öffentlich geförderter Projekte
DirectStack2Scale
Projektbeschreibung
In “DirectStack2Scale” wird ein Herstellungsprozess für Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs) für Heavy-Duty-Brennstoffzellen auf Basis fluorfreier Hydrocarbon-Materialien durch direkte Beschichtung entwickelt und auf einer Pilotlinie demonstriert. Im Teilprojekt der Hochschule Kempten werden Technologien zur Qualitätssicherung im Herstellungsprozess für Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs) für Heavy-Duty-Brennstoffzellen auf Basis fluorfreier Hydrocarbon-Materialien entwickelt. Durch Zusammenarbeit des Start-Ups ionysis GmbH, der Jakob Weiss und Söhne Maschinenfabrik GmbH, des Fraunhofer ISE, der Hochschule Kempten und der EKPO Fuel Cell Technologies GmbH werden so kostengünstigere, umweltfreundlichere MEAs und CCMs für Heavy-Duty-Brennstoffzellen entwickelt.
Projektleitung
Prof. Dr. Ing. Matthias Klingele
✉E-Mail
Projektdauer
01.01.2024 - 31.12.2026
Projektpartner
Jakob Weiß & Söhne Maschinenfabrik GmbH
EKPO Fuel Cell Technologies GmbH
ionysis GmbH
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Förderprogramm
Nationales Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie Phase II (NIP)
GIRAFFE
Projektbeschreibung
Vor dem Hintergrund eines drohenden Verbots von PFAS-Materialien müssen dringend alternative Materialien für Brennstoffzellen gefunden und entwickelt werden. Diese möglichen Alternativmaterialien werden in der Fachgemeinschaft noch dem Entwicklungsstand TRL1 bis 3 zugeordnet. In einem ersten Schritt schlagen das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Hahn-Schickard und der Hochschule Kempten sowie der ionysis GmbH vor, die global verfügbaren Alternativmaterialien hinsichtlich ihres Einsatzes in mobilen Brennstoffzellen zu testen und somit den heutigen Stand der Technik zu validieren. Gleichzeitig können dadurch vielversprechende Materialien für die Weiterentwicklung identifiziert werden.
Projektleitung
Prof. Dr. Ing. Matthias Klingele
✉E-Mail
Projektdauer
01.01.2024 - 31.12.2027
Projektpartner
Hahn-Schickard
ionysis GmbH
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH
Förderprogramm
Nationales Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie Phase II (NIP)
ProtoCell
Projektbeschreibung
Für sowohl die Elektrolyse als auch die Brennstoffzelle sind so genannte „Membran-Elektroden-Einheiten“ die Schlüsselkomponenten. Es handelt sich hierbei um dünne Polymerfolien, welche beidseitig mit Elektroden beschichtet werden. In diesen Schichten finden die elektrochemischen Prozesse statt, welche über die Leistung, die Effizienz und die Koste dieser beiden Technologien entscheiden. Um hier weitere Optimierungspotenziale zu nutzen, muss an neuen Materialien, neuen Schichtsystemen und neuen Zell-Architekturen geforscht werden. In „ProtoCell“ soll daher eine modulare und flexible, hochpräzise Beschichtungsanlage für die Prototypenherstellung innovativer Brennstoffzellen und Elektrolysezellen beschafft werden. Begleitet wird diese Schlüsselinvestition durch notwendige Geräteperipherie, wie zum Beispiel Dispergierer zur Tintenherstellung sowie einen Laminator für den Elektrodentransfer.
Projektleitung
Prof. Dr. Ing. Matthias Klingele
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Projektdauer
01.01.2024 - 31.12.2026
Projektpartner
n.V.
Förderprogramm
DFG-GGA-HAW 2023
QUALLE
Projektbeschreibung
Das Vorhabenziel vom Forschungsvorhaben QUALLE ist die Identifikation und Entwicklung von Methoden, welche eine hohe Produktionsqualität von katalysatorbeschichteten Membranen (CCMs) für die PEM-Brennstoffzelle gewährleisten können. Dazu werden zunächst auftretende / zu erwartende Fehler in CCMs verschiedener Fertigungsgrade identifiziert, klassifiziert und priorisiert. Die Relevanz dieser Fehler für den Brennstoffzellbetrieb soll in Abhängigkeit der Ausprägungen dieser Fehler bestimmt werden. Kritische Schwellwerte zur Fehlerdetektion und Sensitivitätsanforderungen der Messtechniken sollen entwickelt werden. Die Verfahren, die teilweise offline mit Fokus auf Präzision, hoher Auflösung oder Detailprüfung eines kompletten Devices, teilweise inline mit Fokus auf hoher Detektionsgeschwindigkeit bei gleichzeitig hoher Sensitivität betrieben werden, sollen an die Anforderungen der CCM-Produktion angepasst und weiterentwickelt werden.
Projektleitung
Prof. Dr. Ing. Matthias Klingele
✉E-Mail
Projektdauer
01.01.2024 - 31.12.2026
Projektpartner
ISRA Vision GmbH
MeSys GmbH
Carl Zeiss AG
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Förderprogramm
Nationales Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie Phase II (NIP)
Kooperation mit der Hochschule Kempten
- Projektbegleitung nach Bedarf: Bringen Sie Ihre Fragestellungen ein – wir unterstützen Sie gerne mit unserem Know-how und praxisorientierten Ansätzen.
- Gemeinsame Förderprojekte: Sammeln Sie mit uns Erfahrungen in öffentlich geförderten Projekten und gestalten Sie innovative Vorhaben gemeinsam mit unserem Team.
Wir freuen uns auf den Austausch – ob mit ersten Ideen, konkreten Projektvorschlägen oder einfach bei Interesse an einer Zusammenarbeit.