Ressourcen

Stoff- und Energieströme für Power-to-Systeme und die Wasserstoffherstellung: Strom, Wärme und Edukte (Wasser, Kohlenstoff- bzw. CO2-Quelle z.B. aus Biomasse, Abfall, Zementindustrie etc.)

Untersuchung von CO2 Abtrennungsprozessen, Elektrolyse zur Wasserstoffherstellung und der Bereitstellung kohlenstoffhaltiger Synthesegase aus z.B. Biomasse.


Lehrstuhl für Energiesysteme (LES)

Bereitstellung Biomasse-basierter Synthesegase für die Produktion synthetischer Kraftstoffe (simulativ und experimentell)

Am LES wird die Bereitstellung kohlenstoffhaltiger Synthesegase für die Produktion synthetischer Kraftstoffe simulativ und experimentell im Rahmen von diversen Forschungsvorhaben untersucht.

Dazu stehen eine Reihe von Versuchsanlagen zur Vergasung von Abfällen und biogenen Festbrennstoffen zur Verfügung. Dabei wird das gesamte Spektrum von Vergasungskinetiken bis zur Demonstration der gesamten Prozesskette: Biomasse -> Synthesegas -> Konversion abgedeckt.

Website: Forschung am LES
Kontakt: Sebastian Fendt


Lehrstuhl für Technische Elektrochemie (TEC)

Elektrolyselösungen zur Herstellung von Wasserstoff aus erneuerbarer Energie

Im Bereich Power-to-X wird am Lehrstuhl für Technische Elektrochemie an Elektrolyselösungen für Wasserelektrolyseure mit Protonenaustauschmembran (PEM) geforscht. Mit elektrischer Energie aus erneuerbaren Quellen lässt sich mittels PEM-Wasserelektrolyse regenerativer (grüner) Wasserstoff erzeugen. Die Forschung am Lehrstuhl für Technische Elektrochemie konzentriert sich dabei auf das Design von Membranelektrodenanordnungen (MEAs) und porösen Transportschichten (PTLs), welche zentrale Komponenten in PEM-Wasserelektrolyseuren darstellen. Die Themen umfassen neben grundlegenden Aspekten (z.B Verständnis von Reaktionsmechanismen neuartiger Katalysatormaterialien) auch angewandte Forschung (z. B. Verringerung der Katalysatorbeladung in MEAs, Bewertung der MEA-Lebensdauer).

Website: Elektrolyse-Forschung am TEC
Kontakt: Matthias Kornherr

Erforschung, Validierung und Implementierung von „Power-to-X“ Konzepten
Zentrale Forschungsthemen im Projektverbund sind: Elektrolyselösungen zur Herstellung von H2 aus erneuerbarer Energie sowie weiterführender Prozessrouten.

Eine Reduzierung kritischer Platingruppenmaterialien sowie eine verbesserte Effizienz von PEM-Wasserelektrolyseuren sind die Hauptziele des Forschungsprojekts.

Projektrahmen: Kopernikus-Strategie des BMBF
Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Laufzeit: 09/2019-08/2022
Website: https://www.kopernikus-projekte.de/
Weiterführende Informationen: TUM Kooperationsprojekt

Pushing PEM Fuel Cells to Their Full Potential - Materials Development and Porous Layer Design Guided by Advanced Diagnostic
Das Sinergia-Projekt zielt auf ein tiefgehendes Verständnis von Massentransport-Limitierungen der PEMFC-Kathode ab. Die kathodische Reaktion erfordert Protonentransport über ein protonenleitfähiges Ionomer, sowie Sauerstofftransport durch die Gasphase mittels Gasdiffusions- und mikroporösen Schichten. Zur Verbesserung des Massentransports in diesen Komponenten erforschen wir kohlebasierte Trägermaterialien und deren Wechselwirkungen mit dem Ionomer und charakterisieren Strukturparameter der mikroporösen Schicht mit elektrochemischen und spektroskopischen Methoden.

Förderung: Swiss National Foundation (SNF)
Laufzeit: 11/2018-10/2022
Kontakt: Anne Berger

Entwicklung von porenoptimierten Katalysatoren und Katalysatorschichten für Hochleistungs-Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen
Brennstoffzellenuntersuchung von porenoptimierten Katalysatorschichten

Um die erforderliche Energiewende in Deutschland zu erreichen, sind die, im Rahmen der Ausschreibung des 7.Energieforschungsprogramms „Innovationen für die Energiewende“ gesetzten Schwerpunkte im Bereich der innovativen Energietechnologie einzuhalten. Insbesondere im Bereich der Brennstoffzellenforschung soll eine höhere Effizienz von Polymer-Elektrolyt-Membran Brennstoffzellen (PEMFC) erreicht werden, bei gleichzeitig reduziertem Einsatz des aktiven Katalysatormaterials und somit minimierten Kosten. Derartige Anforderungen sollen im Rahmen dieses Verbundprojektes durch Untersuchung und Verwendung von porenoptimierten Katalysatoren für zukünftige Hochleistungs-PEMFCs erreicht werden. Die erforderliche Langzeitstabilität soll durch geeignete Studien am TEC-Lehrstuhl umfangreich untersucht werden. Die Ergebnisse des Projektes insgesamt sollen dazu beitragen Wasserstofftechnologien wie Brennstoffzellen zum Durchbruch zu verhelfen, und die deutsche Expertise zur Herstellung von Kernkomponenten für die PEMFC weiter zu stärken.

Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
Laufzeit: 10/2020-10/2023
Kontakt: Roberta Della Bella

Next Generation AutomotIve membrane electrode Assemblies
Das Ziel von GAIA ist die Entwicklung von Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs) für Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) mit einer verbesserten Leistungsdichte bei hohen Stromdichten und einer gesteigerten Langlebigkeit. Unter Einhaltung der definierten Kostenreduktion der PEMFCs werden die entwickelten MEAs ebenfalls unter erhöhten Betriebstemperaturen getestet.

Förderung: Hydrogen Europe and Hydrogen Europe Research
Laufzeit: 01/2019-12/2021
Website: https://www.gaia-fuelcell.eu/
Kontakt: Konstantin Weber