• Optimierung des spezifischen Energiebedarfs und Erweiterung des Betriebsfensters
  • Design von Elektroden
  • Gestaltung von Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs)
  • Mehrphasen-Stofftransport in porösen Schichten und Kanälen

• Optimierung der Reinheiten der Produktgase

• In-situ und operando Charakterisierung des Alterungsverhaltens der MEAs

• Diagnose

• Betriebsführung/Regelung inkl. dynamische Betriebsführungskonzepte

• Konzeptionelle Gestaltung von Wasserelektrolysesystemen und Optimierung des Gesamtenergiebedarfs

• Lebenszyklusanalyse und Geschäftsmodellbewertung/-entwicklung

• Machbarkeitsanalysen, Potenzialstudien und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen

• Systemintegration und Prozessoptimierung

Eingesetzte Methoden

• Experimentelle Charakterisierung von Einzelzellen, Short- und Full-Stacks:
  • Polarisationsverhalten
  • Elektrochemische Impedanzspektroskopie
  • Gas-Reinheiten und Gas-Zusammensetzung
  • Stromdichteverteilung in ortsausgedehnten Zellen
  • Langzeitmessungen und beschleunigte Alterungstests

• Physikalische Charakterisierung
  • Porengrößenverteilung
  • BET-Oberfläche
  • Dichte
  • Topographie, elektrische und ionische Leitfähigkeit
  • Strukturaufklärung mittels mikroskopischer und spektroskopischer Methoden

• Modellierung/Simulation der zugrundeliegenden physiko-chemischen Vorgänge

• Verfahrenstechnische Prozesssimulation

• Einsatz von mathematischen Optimierungsverfahren