Brennstoffzellen

Die Skalierbarkeit unserer validierten Forschungsergebnisse ausgehend vom Labormaßstab sichert einen reibungslosen Transfer der Technologie in Ihre Produktion.

Nachweisgestützte Konzepte verringern Entwicklungsrisiken, erhöhen die Betriebssicherheit und erfüllen Compliance-Anforderungen.

Schnelles Screening, Rund-um-die-Uhr-Automatisierung und virtuelle Tests verkürzen Ihre Entwicklungszeiten und Ihre Time-to-market.

Ihre Prozesse werden zuverlässig reproduzierbar und vergleichbar– dank standardisierter Protokolle und Automatisierung.

Belastbare Daten erlauben eine fundierte Auswahl von Werkstoffen und sichere Technologieentscheidungen für effiziente Prozesse, langlebige Apparaturen und niedrige Kosten.

Eine transparente Dokumentation und systemische Validierungen beschleunigen Genehmigungsprozesse.

Wir unterstützen Sie bei der Auswahl der optimalen Brennstoffzellen-Technologie hinsichtlich Anwendung, Brennstoffauswahl, Wärmeintegration und Kosten auf der Basis fundierter Testdaten zu Niedertemperatur-Brennstoffzellen. 1D- und 3D-Simulation, System- und BoP-Design sowie Hardware-in-the-Loop schaffen eine durchgängige Kette von der Zellcharakterisierung bis zum funktionsfähigen System – inklusive Umwelt-, Schadgas- und mechanischer Belastungen.

Wir bieten an:

• Einzelzellentests: bis 25 cm²/100 A; Anode H₂/CO₂/CO/CH₄; Kathode Luft/O₂/N2/NH₃; bis 180 °C; 3,5 bara
• Stacktests: NT-/HT-PEM bis 6 kW; Anode H₂/CO₂/CO/H₂S; Kathode Luft/O₂/N₂/NH₃/SO₂/NO_x; bis 130/200 °C; 6 bara
• Analytik: MS, FTIR, GC; THDA/EIS für dynamische/thermische Bewertung
• 1D-Simulation (kennfeld-/polarisationsbasiert) und 3D-CFD für Spezialfragen
• Modelica: virtuelles Testen, Systemauslegung, Betriebsstrategien
• BoP-/Systemdesign: Anforderungsdefinition, Komponentenauswahl/-entwicklung, CAD-Integration
• HIL-Tests mit Stack, Druckwechsel-/Lecktests (unabhängige Medienpfade, Wasser als Prüfmedium)
• Umgebungs-/Vibrations-/Schadgastests und Ableitung robuster Betriebsfenster

Sicherheitskonzepte für H₂-Systeme und Brennstoffzellen entwickeln, verifizieren und optimieren wir maßgeschneidert für Ihre Anwendungen auf der Basis von Risikoanalysen und numerischen Leckagesimulationen. Outdoor- und Klimakammertests sowie Ex-situ-Analytik liefern die Datenbasis für die Maßnahmenplanung, die Ex-Zonenbewertung und letztlich den sicheren Betrieb Ihrer Anwendungen und Anlagen.

Wir bieten an:

• Risikoanalysen (interdisziplinär, qualitativ) zu Betrieb, Wartung, Reparatur
• Leckagesimulationen (LS-DYNA, Ansys) inkl. Gaswarnsysteme, Lüftung, Ex-Zonenbewertung
• Experimentelle Verifikation: Online-MS/FTIR/GC; Highspeed- und Wärmebildkamera
• Outdoor-Tests für explosionsgefährdete Experimente; Umweltkammertests am Stack
• Brennstoffzellen-spezifisch: Luftschadstoffe, Medienunterbrechung, Polaritätswechsel, Kurzschlüsse
• Schadensanalysen (z. B. Bipolarplatten) und Ableitung präventiver Maßnahmen
• Hybride Sicherheitskonzepte: Kombination aus Analyse, Simulation und Test

Der Einsatz von Brennstoffzellen in Aviation-Anwendungen birgt spezifische Herausforderungen, verlangt beispielsweise eine hohe Leistungsdichte und ein möglichst niedriges Gewicht, ein effizientes Wärmemanagement und zuverlässige Luftzufuhr in großer Höhe. Wir unterstützen Sie in der Entwicklung effizenter und sicherer Antriebssysteme zum Beispiel bei Auswahl effizienter Materialien und im integrierten Systemdesign. Simulationen von Flugprotokollen und BoP-Tests ermöglichen Ihnen datenbasierte Entscheidungen. Die systematische Validierung in Teilsystem- und Bodentests beschleunigen das Zulassungsverfahren und verkürzen Ihre Time-to-market.

Wir bieten an:

• Qualifikation von Stacks/Komponenten (LT-/HT-PEMFC) unter aviation-relevanten Profilen
• Simulation von Flugprotokollen; Ableitung von Betriebsstrategien
• Analyse von Schadstoffeinflüssen (airborne/fuel) und in-operando Degradationsstudien
• BoP-Qualifikation: Kompressoren, (De-)Befeuchter, H2-Rezirkulation
• Digitaler Zwilling, Regler-/Thermalkonzept, Packaging (Airframe/Pods)
• Powertrain-Design, Integration und Prototyping
• Ground-Tests für Systeme im Bereich 100 bis 1000 kg MTOW
• Projektbeispiele: NIMPHEA (EU CleanH₂ JU), H₂GA (NIP 2.0), ALBACOPTER®