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21783: Entwicklung langzeitstabiler Filter mit geringem Druckverlust auf Basis elektrisch leitfähiger getufteter Strukturen zum Einsatz in Raumluftreinigern

Raumluftreiniger stellen einen großen Wachstumsmarkt dar, der bisher insbesondere durch die zunehmende Luftverschmutzung in den Schwellenländern getrieben wurde. Im Zuge der gegenwärtigen COVID-19-Pandemie ist auch in Deutschland von einem beschleunigten Wachstum auszugehen, da Raumluftreiniger in Hinblick auf die Aerosolübertragung in Innenräumen womöglich zu einer Minimierung des Infektionsrisikos beitragen können. Bisher verwenden Raumluftreiniger vorwiegend Elektretfilter (niedriger […]

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21816: Herstellung, Skalierung und Charakterisierung von Perowskit-Nanopartikeln für die Konstruktion neuartiger Elektroden zum Zweck der elektrolytischen Erzeugung chemischer Energieträger

Die dezentrale Energieerzeugung und -speicherung ist zentraler Baustein der Energiewende. Während die Generierung elektrischer Energie mit zunehmender Effizienz erfolgt, gelingt es derzeit nicht, Speichertechnologien für die generierte elektrische Energie in gleichem Maße zu entwickeln. Insbesondere die effiziente Umwandlung elektrischer Energie in chemische Energie ist für diesen Zweck besonders geeignet, aufgrund der Flexibilität, Transportierbarkeit und Stabilität […]

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21801: Entwicklung und experimentelle Validierung von Modellen zur verfahrenstechnischen Auslegung und techno-ökonomischen Bewertung von Wasserstofftankstellen (HRS-Modell)

Wasserstofftankstellen (hydrogen refueling station, HRS) bieten erhebliches Entwicklungs- und Optimierungspotenzial. Damit Komponentenhersteller und Anlagenbauer verlässliche Lastenhefte für die Systemkomponenten und die Prozessregelung erhalten, muss die Komplexität der Zusammenhänge über geeignete Berechnungsverfahren und Modelle abgebildet werden. Das vorliegende Forschungsprojekt hat zum Ziel, Einzelmodelle der wichtigsten Komponenten und ein darauf basierendes Gesamtmodell einer HRS mit der Simulationssoftware […]

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21784: Entwicklung und Optimierung eines Herstellungsverfahrens für korrosionsbeständige graphenbasierte Materialien im Pilotmaßstab für die Anwendung als Katalysatorträgermaterial in Kathoden von Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen

Die Umstrukturierung der Energiewirtschaft hin zum Ausbau erneuerbarer Energien und zur nachhaltigen Verwendung der natürlich vorkommenden Ressourcen benötigt Lösungen zur Speicherung, Bereitstellung und Nutzung dieser Energien. Besonders für KMUs ermöglicht dieser Schritt ein großes Einstiegs- und Wachstumspotential, welches durch dieses Vorhaben unterstützt wird. Mit dem Forschungsvorhaben GRAPHKAT werden diese Aspekte zum einen durch die Materialentwicklung […]

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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 […]