Brennstoffzellen

In Brennstoffzellen wird aus Wasserstoff elektrischer Strom erzeugt. Sie werden für viele Anwendungen in der sauberen Mobilität und Logistik sowie in der sicheren Energieversorgung eingesetzt.

Das ZBT steht für umfassendes Expertenwissen in der Entwicklung, Konstruktion und Qualifizierung von Bauteilen, Materialien und Produktionsprozessen rund um Brennstoffzellen. Zusätzlich bietet das ZBT praxisorientierte Systemlösungen für Wasserstofftechnologien.

Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf allen Ebenen der technologischen Wertschöpfungskette – insbesondere bei Polymer-Elektrolyt-Membran (PEM)-Brennstoffzellen – von der Materialforschung bis zur Systemintegration.

Membran-Elektroden-Einheiten

Die Membran-Elektroden-Einheit (MEA) bildet das Herzstück von Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen (PEM-BZ). In ihr findet die Umwandlung von chemischer in elektrische Energie statt. Wir analysieren elektrochemische Prozesse in Brennstoffzellen und charakterisieren deren Komponenten wie Katalysatoren, Polymere, Membranen und Gasdiffusionsschichten (GDS) physikalisch-chemisch.

Bipolarplatten und Dichtungen

Wir entwickeln Materialien für Bipolarplatten und Dichtungen sowie innovative Fertigungsverfahren, um zukunftsfähige Lösungen für Brennstoffzellenstapel zu schaffen.

Zudem unterstützen wir Kunden und Partner aktiv bei der Entwicklung und Produktion leistungsfähiger Bipolarplatten- und Dichtungslösungen.

Ein Roboter appliziert eine Dichtung auf einen graphitische Bipolarplatte

Stack-Technologien

Im Rahmen von Forschungsprojekten und Industriekooperationen entwickeln wir gemeinsam mit unseren Partnern innovative und leistungsfähige Brennstoffzellenstapel. Diese finden Einsatz in mobilen, stationären und portablen Anwendungen und leisten einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung nachhaltiger Energielösungen.

Brennstoffzellen-Systeme

Wir nutzen simulationsgestützte Ansätze und Komponententeststände, um reale Systemumgebungen nachzubilden. Ein Schwerpunkt liegt auf der Qualifizierung von Systemkomponenten und Materialien, mit Fokus auf Lebensdaueroptimierung und Kostensenkung durch flexible Prüfmethoden.

Unsere Dienstleistungen

Von der Werkstoffentwicklung bis zur Systembewertung: Das ZBT unterstützt Dich entlang der gesamten Wertschöpfungskette von Brennstoffzellen. Wir entwickeln und optimieren Materialien und Komponenten, erarbeiten skalierbare Herstellungsverfahren, bieten präzise Mess- und Prüfmethoden, begleiten Dich mit technischer Beratung und Studien – und nutzen Modellierung und Simulation, um Entwicklungen effizient abzusichern. Ob Einzelbauteil oder Gesamtsystem: Unsere Dienstleistungen richten sich an Forschung, Industrie und Anwendung gleichermaßen.

Beispiele aus unserer Arbeit

1. Juli, 2025

OptiCold – Sicherer Kaltstart für Brennstoffzellen in mobilen Anwendungen

OptiCold entwickelt Materialien, Zellarchitekturen und Betriebsstrategien, um PEM-Brennstoffzellen auch bei Temperaturen bis –25 °C sicher und schadensfrei starten zu können. Ziel ist es, vor allem für mobile Heavy-Duty-Anwendungen robuste, langlebige und praxistaugliche Lösungen bereitzustellen.

1. Juli, 2022

IGF Vorhaben Nr. 22342 N – Günstige Bipolarplatten: Faserverstärkte Compoundfolien für leichte Brennstoffzellen

Kann man Bipolarplatten dünner und kostengünstiger herstellen, wenn man Compoundfolien mit Kohlefaser verstärkt? Dieser Idee gehen Forschende von ZBT und Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe nach.

1. Mai, 2024

BeHyPSy – Leichte, luftgekühlte Brennstoffzellenantriebe für die Luftfahrt

Für die Erforschung eines innovativen, wasserstoffbasierten Antriebssystems für UAV und Flugzeuge in der Gewichtsklasse von 25 kg bis 2 t entwickelt das ZBT luftgekühlte Leichtbau-Brennstoffzellen mit hoher Leistungsdichte.

1. Januar, 2024

MUSCL

Brennstoffzellensysteme können eine nachhaltige Alternative zu Dieselantrieben im Lkw-Fernverkehr sein. Das ZBT entwickelt in einem neuen Forschungsprojekt ein Degradationsmodell, um gleichzeitig die Energieeffizienz und die Lebensdauer der Brennstoffzellen durch effiziente Betriebsstrategien zu maximieren.