Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
Die Membran-Elektroden-Einheit (MEA) ist das elektrochemische Herz von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren, in dem einerseits in Elektrolyseuren Wasser mittels Strom und Spannung in Sauerstoff und Wasserstoff gespalten wird und andererseits in Brennstoffzellen die Umwandlung von Wasserstoff zu Strom, Wärme und Produktwasser stattfindet. Der Hochlauf der Brennstoffzellen- und Elektrolyseur-Wirtschaft erfordert ein umfangreiches Verständnis für eine optimale, effiziente, nachhaltige Produktion von MEAs.
Unsere Produktionsforschung betrachtet die gesamte Wertschöpfungskette, vom Katalysatorpulver bis hin zu einer 7-Lagen-MEA im Originalmaßstab, einschließlich der Qualitätskontrolle. Wir untersuchen die Einflüsse von Prozessdesign und -parametern, Materialien und Komponentenarchitektur auf Kosten, Qualität und Leistung der MEA. Wir konzentrieren uns auf Herstellungsverfahren im Labormaßstab mit genau definierten Bedingungen - typischerweise mit Sheet-to-Sheet-Produktion - sowie auf Verfahren im industriellen Maßstab wie die Rolle-zu-Rolle-Herstellung.
Mit unserer Produktionsforschung zur MEA wollen wir den Aufbau einer industriellen Massenfertigung begleiten, optimieren und beschleunigen.
Unsere Leistungen umfassen:
- Design von Membranelektrodeneinheiten
- Evaluation von Maschinen, Komponenten und Materialien (Rohmaterialien, Pasten und Tinten, Membranen)
- Pasten- und Tintenentwicklung inklusive Homogenisierung und Charakterisierung
- Entwicklung von Prozessen und Qualitätssicherungsmethoden entlang der vollständigen MEA-Wertschöpfungskette
- Ex-situ- und in-situ-Charakterisierung von Schichten und Zellkomponenten
- Techno-ökonomische Bewertung von Produktionsprozessen
Ihr Nutzen:
- Unsere langjährige Erfahrung in industrienahen Prozesstechnologien, vom Katalysatorpulver bis zur Membranelektrodeneinheit, geben Ihnen eine hohe Sicherheit für den Transfer unserer Ergebnisse in Ihre Produktion.
- Wir bieten Ihnen die Erprobung neuer Materialien, Komponenten, Designs und Prozesse, ohne dass Sie Ihre Produktion unterbrechen müssen.
- Wir stellen Komponenten in Kleinserie für Erprobungszwecke her, wenn sich die Losgröße nicht für Industrieanlagen lohnt.
