Die Arbeitsgruppe Materialanalyse und Qualitätssicherung beschäftigt sich mit der  Entwicklung von Prüfprotokollen und Qualitätsstandards, die eine zuverlässige Charakterisierung von Komponenten für Brennstoffzellen- und Elektrolyseanwendungen ermöglichen.

Ein Schwerpunkt liegt auf der Analyse und Optimierung von Komponenten wie MEA-Materialien, Substrate und Beschichtungen für Bipolarplatten. Ziel ist es, Materialeigenschaften systematisch zu bewerten und deren Verhalten unter Betriebsbelastungen wie Kaltstart, Frost oder Alterung zu untersuchen.

Zusätzlich unterstützen wir Industriepartner mit Simulationen poröser Materialien, der Bewertung von Beschichtungsprozessen sowie der Überführung neuer Verfahren in industrielle Abläufe.

Die Arbeitsgruppe Modellierung & Simulation entwickelt und verwendet physikalisch fundierte Modelle zur Analyse von Transport- und Reaktionsprozessen entlang der Wasserstoff-Wertschöpfungskette – von der Mikrostruktur poröser Materialien bis hin zur Systemsimulation ganzer Anlagen.

Wir kombinieren detaillierte 3D-CFD- und Mehrphasenmodelle mit reduzierten und datenbasierten Methoden, um effizient Designvarianten zu bewerten, Degradationsprozesse vorherzusagen und Regelungsstrategien zu entwickeln. Anwendungen reichen von der Untersuchung einzelner Komponenten wie z.B. mikroporösen Transportschichten oder Flow-Fields, über (elektro-)chemische Apparate (Zellen, Stacks, Reaktoren) bis zu gesamten Antriebs- und Power-to-X- oder X-to-Power-Systemen.

Unsere Modelle sind eng mit Experimenten verknüpft und liefern validierte Simulationsdaten für eine zielgerichtete Optimierung komplexer Wasserstofftechnologien.

Die Arbeitsgruppe AEM-Wasserelektrolyse entwickelt Schlüsseltechnologien für eine nachhaltige, edelmetallfreie Wasserstofferzeugung. Dabei kombinieren wir die Vorteile alkalischer Elektrolyse mit der PEM-Membrantechnologie, um leistungsstarke und skalierbare AEM-Elektrolyseure zu realisieren.

Unser Fokus liegt auf der Synthese und Charakterisierung edelmetallfreier Katalysatoren, der Entwicklung innovativer Membran-Elektroden-Einheiten (MEA) sowie auf beschichtungstechnischen Verfahren wie Rakel-, Schlitzdüsen- oder Sprühauftrag. Durch praxisnahe Langzeitversuche mit Zellflächen bis 25 cm² und Drücken bis 8 bar analysieren wir Materialien unter realen Bedingungen.

Mit hochauflösender Analytik sichern wir die Qualität unserer Entwicklungen – und schaffen damit die Basis für eine skalierbare, industrielle AEM-Elektrolyse.

Wir sind ein Team von 21 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern. Wir unterstützen bei der Entwicklung und Qualifizierung neuer Materialien, verbesserter Komponenten und optimierter Herstellverfahren und Prozesse.

Unsere Infrastruktur und Kompetenzen umfassen unter anderem:

• Prüfstände und in-situ Testung für die Komponentencharakterisierung – von Einzelmaterialien bis zu kompletten Zellen, auch unter realitätsnahen Belastungsprofilen
• AEM-Elektrolyse – Entwicklung edelmetallfreier Katalysatoren, Membran-Elektroden-Einheiten und Durchführung von Langzeittests unter praxisnahen Bedingungen
• Simulationstools – CFD, multiphysikalische und strukturmechanische Modelle zur Analyse und Optimierung von Komponenten und Zellen
• Ex-situ Analytik – modernste mikroskopische, spektroskopische und physikalisch-chemische Verfahren für die Materialcharakterisierung
• Entwicklung von Prüfprotokollen und Standardisierung – Erarbeitung und Vereinheitlichung von Testmethoden für Komponenten und Zellen unter definierten Umwelt- und Belastungsbedingungen
• Künstliche Intelligenz – Einsatz künstlicher neuronaler Netze für Datenanalyse und Zustandsdiagnostik im Umfeld von Brennstoffzellen- und Elektrolysetechnologien