Leistungsprofile niedersächsischer Wissenschafts- und Forschungsinstitute

Institut für Organische Chemie

• Modifizierung und Charakterisierung fluorierter Polymerelektrolytmembranen (PEM) durch ß-strahlungsinduziertes Pfropfen (in Kooperation mit dem PSI, CH)
• Synthese neuer Propfmonomere
• Entwicklung katalytischer Synthesevarianten

Labor für Energiesystemtechnik im Fachbereich Maschinenbau

• Auslegung und Optimierung von Wärmeübertragern im kleinen Leistungsbereich


• Ermittlung von Wärmedurchgangskoeffizienten für Wärmeübertrager mit neuartig strukturierten Wärmeübertragungsflächen


• Sensorgestützte Verbrennungsüberwachung bei niederkalorigen, wasserstoffreichen Gasen


• Optimierung des Wärmemanagements von stationären Brennstoffzellenheizanlagen

Institut für Physikalische Chemie und Elektrochemie

Institut für Physik

• Analysen zur Energiemeteorologie, Solar- und Windenergie (auf makroskopischer Skala)


• festkörperphysikalische Fragestellungen zur Optoelektronik, Photovoltaik, Sensorik und Nanochemie mit räumlich, zeitlich und spektral hochauflösenden Nachweisverfahren (auf mikroskopischer Skala)


• material- und systembasierte Studien zur Brennstoffzellentechnologie

Institut für Elektrische Maschinen, Antriebe und Bahnen

• Brennstoffzellenanwendungen für elektrische Maschinen und Antriebe, z.B. in Fahrzeugen und für industrielle Antriebe


• Systemverhalten


• Leistungselektronik


• Energiespeicherung


• Lastprofile elektrischer Antriebe

Institut für Füge- und Schweißtechnik

• Fügen und Schweißen von Membranen,


• Hochtemperaturklebtechnologieentwicklung,


• diffraktometrische und mikromagnetische Spannungsmessung,


• Schneiden von Folien und Membranen, Strukturieren von SiC und Si,

Institut für Hochspannungstechnik und Elektrische Energieanlagen

• BHKW-Prüfstand seit einigen Jahren in Betrieb
• leistungsmodulierter BHKW-Betrieb möglich
• umfangreiche Systemkenntnisse (Erzeuger, Speicher, Verbraucher)
• Kenntnisse über das Energieanforderungsprofil für den Einsatz in Wohnhäusern vorhanden
• Strom- und Wärmelastgänge unterschiedlicher Wohngebäude stehen zur Verfügung

• Untersuchung von Brennstoffzellen als Energieerzeuger in BHKW
• Untersuchung zur Modulierbarkeit von Brennstoffzelleneinheiten
• Optimierung eines Gesamtsystems
• Untersuchung des netzorientierten Betriebes von Brennstoffzellenanlagen
• Entwicklung eines Energieerzeugsmanagement für Brennstoffzellen KWK-Anlagen

Institut für Physikalische und Theoretische Chemie

• Grundlagenforschung zu Elektrolyten (ZrO2, CeO2) und Elektrodenmaterialien (Fe-Perowskite) mit elektr. Leitfähigkeit,


• optische Spektroskopie, Mössbauer-Spektroskopie,

Institut für Thermodynamik

• Thermodynamik


• Wärmetransport


• Simulation


• Laborversuch

Institut für Wärme- und Brennstofftechnik

• Stationäre und dynamische Simulation sowie Optimierung energietechnischer Anlagen, CFD-Simulation


• Kombination SOFC und Reformierung / Vergasung von Kohlenwasserstoffen und CO2-Abscheidung


• SOFC-Stapel-Konstruktion (intergriertes Design SOFC/Reformierungsreaktor)

Institut für Werkstoffe

• Entwicklung nanoporöser Metalle auf Ni-Basis als innovatives Anodenmaterial,

• Lfd.: DFG - Herstellung nanoporöser Membranwerkstoffe durch Selbstassemblierung der g´-Phase in Ni-Basis Superlegierungen


• Lfd.: DFG - Herstellung nanoporöser Bleche aus polykristallinen Ni-basis Superlegierungen durch thermomechanisches Walzen

Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik (IST)

• Beschichtungen,


• Plasmatechnik,


• Oberflächenmodifizierung,


• Elektrochemie

• Atmosphärendruckplasmen, Anwendungen in der Oberflächentechnik: Aktivierung, Modifizierung und Beschichtung von Polymeren, Metallen und Keramiken


• Steuerung von Adhäsion und Benetzung


• Galvanik, Elektrochemische Beschichtung, elektrische und elektrochemische Charakterisierung (Impedanzspektroskopie), elektrochemische Analytik

• Modifizierung der Oberflächen von Polymerelektrolyt-Membranen und Graphitcompositen (Industrieauftrag)


• Projekte zur Modifizierung und Beschichtung von Polymeroberflächen (BMBF, Innonet, AiF...)

Institut für Bergbau

• Seit 10 Jahren Forschung an DMFC's (gemeinsam mit IcVT),


• Seit 6 Jahren Betrieb eines DMFC-Prüfstandes für Langzeittests, 3 automatisierte Prüfstände insgesamt,


• Ermittlung des Einflusses von mechanischen und chemischen Belastungen im Berg- und Tunnelbau auf die Leistung einer DMFC (Stoß, Schwingung, CH4, NO2 etc.),


• Untersuchung des Zündverhaltens einer katalysierten Elektrolytmembran,


• Erfahrung im Bau und Betrieb von Mehrzellern (Stacks),

• Lfd.: Stationäre DMFC-Einheiten für die Energieversorgung unter Tage

Institut für Chemische Verfahrenstechnik

• seit mehr als 10 Jahren Forschung an Direkten Methanol-Brennstoffzellen (DMFC's), gemeinsam mit dem Institut für Bergbau


• automatisierte und reproduzierbare Herstellung von Diffusionslagen, katalytischen sowie nichtkatalytischen Beschichtungen und Membran-Elektrode-Einheiten (MEA)


• Entwicklung von Beschichtungsverfahren für elektrochemische Prozesse der DMFC (Nasssprühverfahren und nachfolgendes Verdichten mittels Kalanderwalzwerk)


• Untersuchung der selbstgefertigten Testzellen in automatisierten Messständen (Permeabilität, Leitfähigkeit, Cyclovoltametrie, Impedanz-spektroskopie, Strom-Spannungskennlinien bis zu 10 V / 600 A)


• Entwicklung von Gasdiffusionselektroden für energiesparende Elektrolyseverfahren (Chlor-Alkali-Elektrolyse, HCl-Elektrolyse)

• 2001: DFG-Proj.: Herstellung von Nichtedelmetallkatalysatoren für BZ


• 2003: AiF-Projekt: Elektrochemische Synthese

Institut für Metallurgie

• Elektrochemische Nanotechnologie


• Modifizierte Membranen


• Ionische Flüssigkeiten


• Mitteltemperatur-PEM FC (100 -250 oC)

• Erfahrungen zu SOFC-relevanten Keramiken (ZrO2, LaGaO3, LaMnO3,...): Herstellung in Dünn- und Dickschichttechniken; Herstellung von Einzelzellen


• Erfahrungen zur Messtechnik: Untersuchung der Sauerstoffselbstdiffusion (in situ); Elektrische Charakterisierung der Performance (in-situ); Charakterisierung der Degradation mit SIMS und EDX (ex-situ)

• lfd.: Kationendiffusion in Zirkonia


• lfd.: Aufbau eines SOFC-Messstandes gemeinsam mit CUTEC


• 2005: Sauerstoffdiffusion in Ionenleitern: Einfluss der Korngrößen

Institut für Physik und Physikalische Technologien

• Oberflächenuntersuchungen von Brennstoffzellen (und anderen Materialien) mit Methoden der Oberflächenphysik,


• Spektroskopische und mikroskopischen Standardmethoden, dazu eine (weltweit ca. 15-20 mal vertretene) Methode mit der Oberflächenreaktivität gegenüber auftreffenden Molekülen gezielt untersuchen können,


• Betrachtung der Dissoziation ankommender Moleküle (wesentlich für die Effektivität einer Brennstoffzelle),

• 2004: DA - oberflächenphysikalische Untersuchungen von 2 BSZ-Materialien (gemeinsam mit Prof. Borchardt, IMET),

Institut für Schweißtechnik und Trennende Fertigungsverfahren

• Herstellung von Mischverbindungen sowie Optimierung und Adaption von Fügeverfahren an zu verarbeitende Werkstoffe, z.B. Lichtbogen- und Lötverfahren, Laserstrahlschweißen, Plasmaschweißen, Hochfrequenzschweißen, Laser-MIG, Plasma-MIG,


• Sonderverfahren zur spanenden Bearbeitung wie Ultraschallerosion und Funkenerosion,


• Entwicklung und Fertigung von Prototypen aus keramischen Sonderwerkstoffen,


• Simulation von Fluidströmungen (mit und ohne Festkörper), Temperatur- und Wärmeleitung,

• Lfd.: Patent Nr.: DP 102004015601.8-45,

Institut für Technische Chemie

• Synthese und Charakterisierung von Polymerelektrolytmembranen (PEM) durch strahlungsinduziertes Pfropfen,


• Polymerisation mit und in Ionischen Flüssigkeiten,


• Synthese anorganisch/organischer Hybridmaterialien,

• Lfd.: DFG-Schwerpunktprogramm (3221060), darin Entwicklung von Polymerelektrolytmembranen,

Institut für Umweltwissenschaften

• Kompetente Lösung von abgastechnischen Problemen (Wahl des Verfahrens, Auslegung der Anlage, Angebotsabwägung)


• Katalytische und Thermische Gas- und Abgasreinigung


• Mobile Messtechnik zur Untersuchung der Gas- und Abgaszusammensetzung


• Brenngaserzeugung für Brennstoffzellen

• lfd.: Entwicklung und Erprobung eines Kompaktgaserzeugers für den Einsatz in Brennstoffzellensystemen

Institut für Elektrische Energietechnik

• Integration regenerativer Erzeugersysteme in schwache Versorgungsnetze


• Energiekonditionierung für Versorgungsnetze im Grund- und Oberschwingungsbereich nach dem IEE-Prinzip der ,,Elektronischen (virtuellen) Synchronmaschine"


• Energiemanagement für dezentral installierte regenerative Erzeuger

• lfd.: Fehlertolerantes Brennstoffzellensystem mit elektrischer Parallelschaltung (neue DC-DC-Wandler)


• lfd.: Systemtechnik zur SOFC-Hochtemperaturtechnologie (Regelung, Automatisierung, Elektrische Konditionierung)


• lfd.: Virtuelles Kraftwerk zur zentralen Steuerung von Kleinkraftwerken


• lfd.: Verteilernetz-Online-Simulationen

Fachbereich Technik in Emden, Leer

• Synthese und Testung von Polymermembranen (elektronisch leitfähige Membranen; Dotierung)


• Charakterisierung von Membranen mittels IR, UV-Vis, DSC, TGA, Leitfähigkeit


• Laboruntersuchungen der Membranen unter anwendungsnahen Bedingungen

FB Ingenieurwissenschaften in Wilhelmshaven

• Beurteilung der Power Quality öffentlicher und industrieller Stromversorgungen entsprechend einschlägiger europäischer Normen und Richtlinien


• Netzmessungen auf Strom-/Spannungsoberschwingungen, Spannungsschwankungen, Flicker


• Schaltungsentwicklung/Optimierung für sinusförmige Netzstromeinspeisung durch Pulsweitenmodulation

• Lfd.: Power Quality Arbeiten


• Lfd.: Planung von Industriestromversorgungen als TN-C-S Netz für die Automobilproduktion

Institut für Numerische und Angewandte Mathematik

• Magnetische Tomographie für Brennstoffzellen


• Nicht-Invasive Stromdichterekonstruktion


• Entwicklungswerkzeug, Qualitätssicherung

Heinz-Piest-Institut für Handwerkstechnik

• 8/2001 – 12/2004: BMWA-Projekt (ZIP) Thema: Anforderungen an das Handwerk durch die Innovation Brennstoffzelle


• seit 12/2004: LI-Projekt im Rahmen des Kompetenz-Knotens Oldenburg : Informations- und Schulungskonzept Brennstoffzelle für das niedersächsische Handwerk

Institut für Antriebssysteme und Leistungselektronik

• Leistungselektronische Systeme incl. Steuerung und Regelung: Entwurf, Berechnung, Simulation, Laboraufbau, Untersuchung


• Unterstützung bei der Entwicklung von leistungselektronischen Komponenten und Systemen

• Dynamische Modellierung der Leistungselektronik für Systemuntersuchungen in Zusammenhang mit Brennstoffzellen (Kooperation mit Institut für Strömungsmaschinen, Uni Hannover)

Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik

• Brennstoffzellentechnologie auf Abwasserreinigungsanlagen - Ansätze für eine Systemintegration


• Einsatz von Brennstoffzellen auf Kläranlagen


• Weitergehende Energieerzeugung aus Biogas der industriellen Abwasserreinigung


• Anaerobe Abwasserreinigung im Kontext zum industriellen Energiemanagementes


• BAT-Technologien in der Lebensmittelindustrie

• Betreuung von Studien- und Diplomarbeiten in der Lebensmittelindustrie zum Thema "Brennstoffzelleneinsatz als Verwertungstechnologie von Biogas"

Institut für Turbomaschinen und Fluid-Dynamik

• Systemuntersuchungen für stationäre SOFC-/GT-Systeme


• Systemuntersuchungen für mobile druckaufgeladene PEM-Systeme


• Charakterisierung der notwendigen Turbomaschinen


• Dynamische Modellierung dieser Systeme; Modellierung der tubularen SOFC


• Entwicklung von Regelungsstrategien

• 2004-2006: Airnet in Zusammenarbeit mit Airbus: PEM for flight APU


• 2005: EU-Porschungsprojekt 6: Air managment for flight PEM

Institut für Technische Chemie

• Entwicklung von Sperrschichten für PEM-Brennstoffzellen Projekte


• Entwicklung des Kosmos BSZ-Kastens

Institut für Reine und Angewandte Chemie

• Ortsaufgelöste Reaktivitätscharakterisierung in Lösung, AFM in Lösung, konfokale Mikroskopie an Materialien, Elektrokatalyse


• Reaktivitätscharakterisierung immobilisierter Enzyme, Enzymanbindung an Elektroden (für Bio fuel cells)


• ortsaufgelöste Detektion von Reaktionsintermediatien (H2O2)

• DFG: Reaktivitätscharakterisierung von gemusterten Enzymschichten

Labor für Angewandte Thermodynamik

• Strömungstechnik, Verbrennungstechnik, Heizungstechnik, Mini-BHKW-Technik


• Brennstoffzellenprüfstand mit PEM-Stack, elektr. Last, Wärmeabfuhr über Kaltwassersatz


• Reformerprüfstand mit Reformat Supply Unit (RSU) - insbesondere PROX


• Luftversorgung (Turbolader mit E-Motor)

• Lfd.: Hausenergieversorgung mit Gas-Brennstoffzelle


• Lfd.: Entwicklung einer selektiven CO-Oxidation in einem Propangasreformer


• Lfd.: Entwicklung eines Abgasturboladers zur Luftversorgung einer PEM-Brennstoffzelle


• Lfd.: Dauertest einer PEM-Brennstoffzelle

Fraunhofer Institut für Chemische Technologie

Institut für Industrieinformatik

• Simulation; Anwendungsprogramm: FEMLAB

Institut für Recycling

• Modifizierung von Polymerelektrolytmembranen (PEM)


• Charakterisierung von Membranen mittels IR, DSC, TGA und mechanischer Prüfung

Institut für Fahrzeugbau, Wolfsburg

• Thermodynamik von Brennstoffzellen


• Verbrennung und Reaktionskinetik


• Wärme- und Stoffübetragung


• Anwendungsprogramme: FEMLAB und FIRE

Institut für Oberflächentechnik

• Grundlegende Untersuchungen an Atmosphärendruckplasmen


• Mechanismen plasmachemischer Oberflächenmodifizierungen und –beschichtungen


• Eigenschaften von Schichten und Oberflächen, Mikroplasmen

• 2003-2004: Analyse von Schichten und Oberflächen mit FTIR-Spektroskopie (Industrieauftrag)