Grundlagen der Brennstoffzellen-Technologie

Die Bedeutung des Wasserstoffs als Energieträger ist seit 150 Jahren bekannt. Wasserstoff lässt sich inzwischen gut speichern und transportieren. 

Eng verknüpft mit dem Wasserstoff gilt die Brennstoffzelle als eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts. Unter Verwendung von grünem Wasserstoff liefert die Brennstoffzelle klimaneutrale elektrische Leistung, unabhängig von den Fluktuationen regenerativen Quellen wie Wind oder Sonne. 
In einer Umkehrung der Elektrolyse wandelt die Brennstoffzelle Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) chemisch direkt in elektrische Energie, Wärme und Wasser um. Diese elektrochemische Reaktion (kalte Verbrennung) ist schadstofffrei und effizient. 
Anwendungen von Brennstoffzellen finden sich in Blockheizkraftwerken, Antriebstechnik für Fahrzeuge aller Art, und Stromgeneratoren für die Integration erneuerbarer Energien in die vorhandenen Netze.

Ziel der Weiterbildung

Das Seminar vermittelt Grundlagenwissen zur Brennstoffzelle. Neben Herausforderungen bei Design, Produktion und Betrieb der Brennstoffzelle wird auch das System Wasserstoff-Brennstoffzelle detailliert vorgestellt. Ferner werden Wirtschaftlichkeit, Kennzahlen, Lebensdauerbetrachtungen und Expertenwissen zu speziellen Anwendungen behandelt. Nach dem Lehrgang sind Sie in der Lage, Brennstoffzellensystem zu verstehen und Kenndaten für Ihre Anwendung zu berechnen. 

Montag, 2. Dezember 2024
9.00 bis 12.15 und 13.15 bis 16.30 Uhr

1. Grundlagen

• Motivation 
• Vergleich Batterie und Brennstoffzelle
• Funktionsweise und Kennzahlen der Brennstoffzelle
• Vor- und Nachteile

2. Zelle und Stapel

• Komponenten in der Zelle und im Stapel
• Herstellprozesse
• Stapeldesign, Auslegung und Herstellung
• Alterungsmechanismen und Lebensdauer

3. Betrieb und Charakterisierung

• Spezifikationen
• Betriebsbedingungen
• Sicherheit
• Startup und Shutdown
• Performance und Polarisationskennlinie
• Robustheit, Parametersensitivität
• Lebensdauer-Test

4. Brennstoffzellen-Systeme

• Anforderungen und Spezifikationen
• Verfahrensfließbilder
• Medienkreisläufe (Luft. Anodenstrecke, Kühlung)
• Automotive Systeme
• Wassermanagement
• Systemwirkungsgrade

5. Markt, Kosten, Wirtschaftlichkeit

• Historie
• Brennstoffzellen Markt und -Kosten
• Studien
• Non-Automotive Anwendungen
• Rohmaterialien
• Wasserstoff