Erzeugung, Wandlung und Speicherung von Wasserstoff

Prüfanlage für die Vermessung von PEM-Elektrolyse- Stacks mit Stromstärken bis zu 4000 Ampere zur Erzeugung von Wasserstoff.

Technologien für Batteriematerialien, -zellen, -module und -systeme

Batteriezellentwicklung – Zusammenbau einer Knopfzelle.

Wasserstofftechnologien und Elektrische Energiespeicher

Themen im Geschäftsfeld Wasserstoff­technologien und Elektrische Energiespeicher

Wir forschen und entwickeln in folgenden Themenfeldern

In diesem Geschäftsfeld bieten wir FuE-Leistungen zur Erzeugung, Wandlung sowie thermochemischen Weiterprozessierung von Wasserstoff. Bei der elektrochemischen Wasserstofferzeugung liegt unser Schwerpunkt auf Fragestellungen zur Wasserspaltung durch Strom in Polymerelektrolyt-Membran-Elektrolyseuren (PEM). Ebenfalls mit der PEM-Technologie entwickeln wir Brennstoffzellensysteme, besonders für den Mobilitätssektor. Wir betreiben für Wasserelektrolyseure und Brennstoffzellen multiphysikalische Simulationen und grundlegende elektrochemische Charakterisierungen von Zellen und Stacks. Unsere Arbeiten umfassen Entwicklung, Simulation und Testen von Einzelzellen, Zellstapeln und Gesamtsystemen, ebenso wie das Testen von Periphierie- und Zellkomponenten unter allen real vorkommenden Klimabedingungen. Weiterhin synthetisieren wir mit eigens entwickelten Katalysatoren Wasserstoff und Kohlendioxid mit thermochemischen Verfahren zu flüssigen Kraftstoffen und Chemikalien (Power-to-Liquids). Durch diese Verfahren ermöglichen wir die Kopplung der nachhaltigen Stromproduktion über die Wasserelektrolyse mit anderen Sektoren, z. B. Mobilität und Chemie. 

Für Batteriematerialien, -zellen, -module und -systeme bieten wir FuE-Leistungen basierend auf gängigen und zukünftigen Technologien an. Dies umfasst die Analyse und die Erforschung neuer Materialzusammensetzungen und Zellarchitekturen, die Untersuchung neuer Fertigungsverfahren, des Aufbaus von Batteriezellen sowie deren Formierung und Charakterisierung. Wir analysieren Alterungsmechanismen und Möglichkeiten, die Zyklenfestigkeit und die kalendarische Lebensdauer zu steigern. Wir entwickeln auch komplette Batteriesystemprototypen inklusive thermischem Management und Batteriemanagement. Darüber hinaus begleiten wir unsere Partner im Rahmen von Feldprojekten bei der Integration in die verschiedensten Anwendungen und bei der zugehörigen Qualitätssicherung. Dazu zählen stationäre gewerblich und industriell genutzte Batteriespeicher genauso wie die Elektromobilität, angefangen von elektrischen Leichtfahrzeugen über PKWs bis hin zur Elektrifizierung beziehungsweise Hybridisierung von Schiffen.

Filmporträt Wasserstofftechnologien und Elektrische Energiespeicher

Datenschutz und Datenverarbeitung

Wir setzen zum Einbinden von Videos den Anbieter YouTube ein. Wie die meisten Websites verwendet YouTube Cookies, um Informationen über die Besucher ihrer Internetseite zu sammeln. Wenn Sie das Video starten, könnte dies Datenverarbeitungsvorgänge auslösen. Darauf haben wir keinen Einfluss. Weitere Informationen über Datenschutz bei YouTube finden Sie in deren Datenschutzerklärung unter: http://www.youtube.com/t/privacy_at_youtube

Sprache: Deutsch | Länge: 4:54 Min.

Kontakt

Christopher Hebling

Contact Press / Media

Prof. Dr. Christopher Hebling

Wasserstofftechnologien

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5195

Achim Schaadt

Contact Press / Media

Dr. Achim Schaadt

Thermochemische Prozesse

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5428

Tom Smolinka

Contact Press / Media

Dr. Tom Smolinka

Elektrolyse und Power-to-Gas

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5212

Ulf Groos

Contact Press / Media

Ulf Groos

Brennstoffzellensysteme

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5202

Matthias Vetter

Contact Press / Media

Dr. Matthias Vetter

Elektrische Energiespeicher

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5600

Daniel Biro

Contact Press / Media

Dr. Daniel Biro

Batteriezelltechnologie

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5246

Stephan Lux

Contact Press / Media

Stephan Lux

Batteriesystemtechnik

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5419

Johannes Wüllner

Contact Press / Media

Johannes Wüllner

Angewandte Speichersysteme

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-2129

Wissenschaftliche Veröffentlichungen zum Geschäftsfeld Wasserstofftechnologien und Elektrische Energiespeicher

 

Zeitschriften und Buchbeiträge

YearTitle/AuthorDocument Type
2019Battery Storage for Grid Connected PV Applications
Vetter, M.; Lux, S.; Wüllner, J.
Book Article
2019Extensive Analysis of Photovoltaic Battery Self-Consumption: Evaluation Through an Innovative District Case-Study
Millet Biosca, L.; Berueta, A.; Bruch, M.; Reiners, N.; Vetter, M.
Journal Article
2019Fixing Efficiency Values by Unfixing Compressor Speed: Dynamic Test Method for Heat Pumps
Palkowski, C.; Zottl, A.; Malenkovic, I.; Simo, A.
Journal Article
2019Initial Approaches in Benchmarking and Round Robin Testing for Proton Exchange Membrane Water Electrolyzers
Bender, G.; Carmo, M.; Smolinka, T.; Gago, A.; Danilovic, N.; Mueller, M.; Ganci, F.; Fallisch, A.; Lettenmeier, P.; Friedrich, K.A.; Ayers, K.; Pivovar, B.; Mergel, J.; Stolten, D.
Journal Article
2018"60 is the new 20": Herausforderungen durch immer größer werdende Fahrzeugbatterien
Vetter, M.; Lux, S.; Bruch, M.
Journal Article
2018Combined dynamic programming and region-elimination technique algorithm for optimal sizing and management of lithium-ion batteries for photovoltaic plants
Berrueta, A.; Heck, M.; Jantsch, M.; Ursua, A.; Sanchis, P.
Journal Article
2018Cycle aging studies of lithium nickel manganese cobald oxide-based batteries using electrochemical impedance spectroscopy
Maheshwari, A.; Heck, M.; Santarelli, M.
Journal Article
2018Economics & carbon dioxide avoidance cost of methanol production based on renewable hydrogen and recycled carbon dioxide - power-to-methanol
Hank, C.; Gelpke, S.; Schnabl, A.; White, R.J.; Full, J.; Wiebe, N.; Smolinka, T.; Schaadt, A.; Henning, H.-M.; Hebling, C.
Journal Article
2018Hydraulic ex situ through-plane characterization of porous transport layers in PEM water electrolysis cells
Bromberger, Kolja; Ghinaiya, Jagdishkumar; Lickert, Thomas; Fallisch, Arne; Smolinka, Tom
Journal Article
2018Investigating the impact of particle size on the performance and internal resistance of aqueous zinc ion batteries with a manganese sesquioxide cathode
Bischoff, C.; Fitz, O.; Schiller, C.; Gentischer, H.; Biro, D.; Henning, H.-M.
Journal Article
2018Performance Enhancement of PEM Electrolyzers through Iridium-coated Titanium Porous Transport Layers
Liu, C.; Carmo, M.; Bender, G.; Everwand, A.; Lickert, T.; Young, J.L.; Smolinka, T.; Stolten, D.; Lehnert, W.
Journal Article
2018Wasserelektrolyse ist bereit für den Markthochlauf: Studie zeigt Roadmap zur Gigawattindustrie auf
Smolinka, Tom; Lehner, Franz; Kiemel, Steffen; Tjarks, Geert
Journal Article
2017Comprehensive investigation of novel pore-graded gas diffusion layers for high-performance and cost-effective proton exchange membrane electrolyzers
Lettenmeier, P.; Kolb, S.; Sata, N.; Fallisch, A.; Zielke, L.; Thiele, S.; Gago, A.S.; Friedrich, K.A.
Journal Article
2017Development of an experimentally validated semi-empirical fully-coupled performance model of a PEM electrolysis cell with a 3-D structured porous transport layer
Tabu Ojong, E.; Kwan, J.T.H.; Nouri-Khorasani, A.; Bonakdarpour, A.; Wilkinson, D.P.; Smolinka, T.
Journal Article
2017First investigations towards the feasibility of an Al/Br2 battery based on ionic liquids
Hog, M.; Burgenmeister, B.; Bromberger, K.; Schuster, M.; Riedel, S.; Krossing, I.
Journal Article
2017Hydrogen concentrator demonstrator module with 19,8% solar-to-hydrogen conversion efficiency according to the higher heating value
Fallisch, A.; Schellhase, L.; Fresko, J.; Zedda, M.; Ohlmann, J.; Steiner, M.; Bösch, A.; Zielke, L.; Thiele, S.; Dimroth, F.; Smolinka, T.
Journal Article
2017Impedance change and capacity fade of lithium nickel manganese cobalt oxide-based batteries during calendar aging
Schmitt, J.; Maheshwari, A.; Heck, M.; Lux, S.; Vetter, M.
Journal Article
2017Investigation on PEM water electrolysis cell design and components for a HyCon solar hydrogen generator
Fallisch, A.; Schellhase, L.; Fresko, J.; Zechmeister, M.; Zedda, M.; Ohlmann, J.; Zielke, L.; Paust, N.; Smolinka, T.
Journal Article
2017Model of oxygen bubbles and performance impact in the porous transport layer of PEM water electrolysis cells
Nouri-Khorasani, A.; Tabu Ojong, E.; Smolinka, T.; Wilkinson, D.P.
Journal Article
2017Stand-alone and hybrid PV systems
Vetter, M.; Bopp, G.
Book Article
2017Stationäre Batteriespeicher - eine zentrale Komponente der Engergiewende
Vetter, M.; Lux, S.
Journal Article
2017Wasserstofferzeugung durch Wasserelektrolyse - Entwicklungstrends und Herstellerübersicht
Smolinka, T.
Journal Article
2016Korrosion von Bipolarplatten in PEM-Elektrolyseuren und Brennstoffzellen
Georg, A.
Book Article
2015Fundamentals of PEM water electrolysis
Smolinka, T.; Tabu Ojong, E.; Lickert, T.
Book Article
This publication list has been generated from the publication database Fraunhofer-Publica.

 

Vorträge und Konferenzbeiträge

YearTitle/AuthorDocument Type
This publication list has been generated from the publication database Fraunhofer-Publica.