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21947: Entwicklung einer Feststoffsäure-Brennstoffzelle mit Magneli-geträgerter, oxidationsresistenter Kathode für kombinierte Methanol-Reformer-Brennstoffzellen-Systeme

Der Einsatz von grünem Methanol als Kraftstoff kann zur Reduzierung von Treibhausgasen beitragen. Als Energieträger und Wasserstoffspeicher wird es z.B. aus biogenem oder mittels Direct Air Capture gewonnenem CO2 und grünem Wasserstoff synthetisiert und in Brennstoffzellensystemen eingesetzt. Die Direkt Methanol Brennstoffzelle (DMFC) ist allerdings kostenintensiv, da für Oxidationsreaktion eine hohe Edelmetall-Beladung der Anode erforderlich ist, […]

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21810: Herstellungsprozess für Vanadiumoxid-basierte Hochleistungselektroden für Natriumionen-Batterien zur Hausspeicherung von dezentral erzeugtem, regenerativem Strom

Ziel des Vorhabens VOXCoat ist die Entwicklung eines großtechnisch einsetzbaren Herstellungsverfahrens zur Erzeugung von Elektroden auf der Basis von Vanadiumoxid (VOX) und Kohlenstoff für die Energiespeicherung. Die Kostenreduzierung von Heimspeichersystemen auf der Basis der Natriumionen-Batterie eröffnet neue Chancen für KMU im Maschinen- und Anlagenbau, Zellfertigung, Steuer- und Regeltechnik, der chemischen Industrie und der Beschichtungstechnik. In […]

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21965: Entwicklung eines inline-fähigen Verfahrens zur ressourcen- und energieeffizienten Herstellung dünner Funktionsschichten für die nächste SOFC-Brennstoffzellengeneration

Im Rahmen des Klimawandels und der Energiewende steigt das Interesse an der Nutzung von Wasserstoff als Energieträger. Entscheidend dafür ist die gesamte Kette von der Erzeugung, der Speicherung und Verteilung bis zur Rückwandlung in Nutzenergie durch unterschiedliche Technologien. Hochtemperatur-Brennstoffzellen auf Basis von oxidkeramischen Werkstoffen SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) zeigen den besten Wirkungsgrad aller zur […]

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21668: Entwicklung und Validierung einer neuartigen Methode zur kontinuierlichen Produktion von hochstabilen und leistungsfähigen Elektroden für MEAs auf Basis galvanischer Prozesse angewandt in PEM-Brennstoffzellen

Die Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzelle (PEMFC) gewinnt für die Energiewende zunehmend an Bedeutung, speziell im Transportsektor, wie die aktuellen Entwicklungen bei Automobilherstellern und Zulieferern belegen. Um die PEMFC-Technologie weiter zu etablieren, sodass auch kmU an diesem Wachstum partizipieren können, müssen v.a. Investitions- und Fertigungskosten gesenkt werden. Im Rahmen dieses Vorhabens soll daher eine Methode zur Herstellung von günstigen, […]

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21651: Entwicklung neuartiger Stromabnehmer auf Basis von maßgeschneiderten Kohlenstoffnanofasern zur Verbesserung der Hochstromfähigkeit und Langzeitstabilität von Lithium-Schwefel-Batterien

Die Bedeutung elektrochemischer Energiespeicher für mobile und stationäre Anwendungen steigt stetig. Eine vielversprechende Alternative zu der marktbeherrschenden Lithium-Ionen-Batterie (LIB) sind Lithium-Schwefel-Batterien (LSB). LSB weisen gegenüber LIB eine dreifach höhere Energiedichte auf und in der Kathode wird auf toxische und teure Metalloxide verzichtet. Die begrenzte elektrische Leitfähigkeit des Kathodenmaterials und die darauf zurückzuführende geringe Hochstromfähigkeit sowie […]

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21806: Entwicklung eines standardisierten Verfahrens zur Überprüfung der Kaltstartfähigkeit und des Schadenverhaltens von Einzelkomponenten innerhalb von Polymer-Elektrolyt-Membran Brennstoffzellen

Brennstoffzellensysteme müssen in den Wintermonaten zum einen erhebliche Temperaturwechsel zwischen +90°C und -40°C unbeschadet überstehen, als auch bei -40°C kaltstartfähig sein. Bei derartig scharfen klimatischen Bedingungen stellt aber das in der Brennstoffzelle produzierte Wasser bzw. dessen sprunghafte Volumenzunahme beim Gefrieren ein Problem für den aus porösen Schichten bestehenden Membran-Elektroden Aufbau (Membrane- Electrode- Assembly (MEA)) dar. […]

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21899: Entwicklung eines Konzepts für den Einsatz von digitalen Technologien im Scope 3 Carbon Accounting

Aufgrund des Klimawandels verstärken Politik, Gesellschaft und das Marktumfeld den Druck auf Unternehmen, ihre verursachten Emissionen nachzuvollziehen. Dies hat zunehmend Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit von KMU, da große Konzerne ihre Anforderungen an ebendiese weitergeben. Entsprechend sind KMU besonders gefordert, die eigenen Emissionen (Scope 1 und 2) zu bilanzieren. Allerdings besitzen Emissionen entlang der vor- und […]

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21983: Entwicklung von Technologien zur 3 D-Charakterisierung thermophysikalischer Stoffwerte anisotroper MEA-Komponenten und zur Optimierung der Wärmeableitung innerhalb von PEM-Brennstoffzellen

Im Rahmen des Vorhabens THERMOPEM wird eine neuartige Messtechnik zur Ermittlung des thermischen Kontaktwiderstands zwischen dünnen, porösen und anisotropen Folien entwickelt. Das Messprinzip beruht auf einer kontaktbehafteten, elektrischen Aufheizung der Proben mit berührungsloser Temperaturmessung. Einzustellen sind dabei die Flächenpressung, die Temperatur und Feuchte. Zusätzlich zum thermischen Kontaktwiderstand wird die anisotrope Wärmeleitfähigkeit gemessen. Typische Anwendungsgebiete sind […]

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21963: Entwicklung einer Prüfmethode zur Ermittlung der technischen Adsorptionskapazitäten von Hochleistungssorbentien für elementares Quecksilber

Zur Entfernung von Quecksilberverbindungen aus Abgasen ist die Adsorption an Aktivkohlen und –koksen ein etabliertes Verfahren. Da die physikalische Adsorption von elementarem Quecksilber Hg0 reversibel ist, ist zur dauerhaften Fixierung von Hg0 eine chemisorptive Abscheidung durch Imprägnierung der Sorbentien erforderlich. Dabei erhöht sich die Adsorptionskapazität um ein Vielfaches. Hohe Beladungskapazitäten bei imprägnierten Materialien führen allerdings […]

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21971: Entwicklung strukturierter Metallfolien als neuartige poröse Transportschichten für die Wasserelektrolyse

Zur Speicherung fluktuierender, regenerativer Energie kann Wasserstoff insbesondere mittels Proton-Exchange-Membran-Wasserelektrolyse (PEMWE) mit hoher Leistungsdichte und Dynamik erzeugt werden. Die Kosten der H2-Herstellung sind zu 70% auf den Strompreis zurückzuführen. Um diese zu senken, soll eine Steigerung des Wirkungsgrads durch die Optimierung der porösen Transportschicht (porous transport layer, PTL), einer zentralen Komponente der PEMWE, erreicht werden. […]