Lehrgang

Fachingenieur Wasserstoff-Brennstoffzellensysteme - Modul 1

Veranstaltungsnummer: 02LE071

  • Thermodynamik der Brennstoffzelle
  • Energie- und Stoffbilanzen
  • Physikalische und chemische Eigenschaften des Wasserstoffs
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Kommende Termine:

24. – 25. September 2024
Bremen
de

Verfügbar

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Hinweis

Dieses Modul kann nur im Rahmen des Zertifikatslehrgangs „Fachingenieur Wasserstoff-Brennstoffzellensysteme VDI“ gebucht werden.

Grundlagenwissen für angehende Brennstoffzellen-Experten

Wasserstoff-Brennstoffzellensysteme zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad aus und tragen zur Ressourcenschonung bei. Außerdem setzen sie weder CO2 noch Luftschadstoffe frei, vorausgesetzt sie werden mit regenerativ erzeugtem grünem Wasserstoff betrieben. Aufgrund ihrer hohen Effizienz und Umweltverträglichkeit werden Brennstoffzellen bereits heute in größeren Stückzahlen u.a. in stationären Systemen zur unterbrechungsfreien Stromversorgung, als Mikro-Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen im Heizungssektor oder als mobile Lösungen im Verkehrssektor eingesetzt. Dieses Seminar vermittelt Grundlagenwissen zum Thema Brennstoffzellen und zeigt Ihnen, welche Rolle Brennstoffzellen im Kontext einer zukünftigen Wasserstoffwirtschaft voraussichtlich spielen.

Das Pflichtmodul 1 „Physikalisch-technische Grundlagen und Einführung in die Wasserstoffwirtschaft“ gibt Ihnen dazu einen umfassenden Überblick über die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Wasserstoff und vermittelt grundlegende Kenntnisse der elektrochemischen Vorgänge in Brennstoffzellen. Sie lernen die verschiedenen Arten von Brennstoffzellen kennen und diese anhand der physikalischen Grundlagen zu bemessen. Außerdem erfahren Sie, wie Sie Brennstoffzellen und Komponenten für verschiedene mobile und stationäre Anwendungsgebiete dimensionieren und auslegen. Dabei verdeutlicht das Seminar die Bedeutung der verschiedenen technischen Größen aus den Disziplinen der Chemie und der Elektro- und Verfahrenstechnik.

Im zweiten Teil gibt Ihnen das Seminar einen Überblick über die Wertschöpfungskette von Wasserstoffanwendungen – von der Bereitstellung über die Logistik bis hin zur Anwendung in unterschiedlichen Systemen. Sie lernen anhand konkreter Praxisbeispiele die technischen und wirtschaftlichen Herausforderungen zu identifizieren, vor denen Betreiber und Hersteller beim Einsatz von Brennstoffzellensystemen stehen.

Das Modul „Physikalisch-technische Grundlagen und Einführung in die Wasserstoffwirtschaft“ ist das 1. von 4 Pflicht- und 3 Wahlpflichtmodulen des Zertifikatslehrgangs „Fachingenieur Wasserstoff-Brennstoffzellensysteme VDI“. Dieses Modul vermittelt Grundlagenwissen, auf dem die folgenden Module aufbauen. Wir empfehlen Ihnen daher, mit diesem Modul zu beginnen und die Pflichtmodule in der vorgesehenen Reihenfolge zu besuchen. Nach erfolgreichem Abschluss aller 7 Module und bestandener Abschlussprüfung erhalten Sie das anerkannte VDI-Zertifikat „Fachingenieur Wasserstoff-Brennstoffzellensysteme VDI“.

Top-Themen

  • Thermodynamik der Brennstoffzelle
  • Energie- und Stoffbilanzen
  • Physikalische und chemische Eigenschaften des Wasserstoffs
  • Wasserstoffwertschöpfungsketten
  • Wasserstofferzeugung und -bereitstellung

Inhalte des Moduls

Physikalisch-technische Grundlagen

  • Physikalisch-chemische Eigenschaften
    • Von Brennstoffzellen
    • Von Wasserstoff
  • Elektrochemische Grundlagen
  • Arten von Brennstoffzellen
  • Aufbau von Brennstoffzellen und Katalysatoren
  • Umwandlung von Wasserstoff in elektrische Energie
  • Energie- und Stoffbilanz, Kennlinien und Performance Paramater von Brennstoffzellen
  •  Unterschiedliche Brennstoffzellentypen und deren Einsatzmöglichkeiten im Vergleich
  • Andere Energieträger für Brennstoffzellen
  • Thermodynamik von Brennstoffzellen
    • Auswirkungen von Temperatur, Druck und Feuchte auf Leistung und Effizienz von Brennstoffzellen
  • Parameter, die die Leistung von Brennstoffzellen beeinflussen: Zellspannung, Strom- und Leistungsdichte sowie Energieeffizienz

++ Praktische Übung: Bedarfsermittlung von Brennstoffzellen, der Arbeit mit Kennlinien, sowie der einfachen Speicherauslegung.
 

Wasserstoffwirtschaft

  • Möglichkeiten der Wasserstofferzeugung
    • Einschließlich Reformierung von Erdgas und Elektrolyse von Wasser
  • Infrastruktur: Bereitstellung und Lieferketten von Wasserstoff
  • Herausforderungen bei Lagerung und Transport  
  • Überblick und aktuelle Entwicklungen: Anwendungen von Brennstoffzellen und Wasserstoff in der Energie- und Chemiewirtschaft 

++ Gruppendiskussion: Die Rolle von Wasserstoff im zukünftigen Energiesystem und wie Wasserstoff für Ihr Unternehmen oder Tätigkeitsfeld verfügbar sein wird oder muss, um Anwendung zu finden
 

Akteure und Forschungslandschaft im Bereich Brennstoffzellentechnologie

  • Aktuelle Beispielprojekte aus verschiedenen Branchen und Anwendungsgebieten: von der stationären bis zur mobilen Anwendung
  • Wann ist der Einsatz von Wasserstoff-Brennstoffzellensystemen vorteilhaft?
  • Fördermöglichkeiten und politische Regulatorik
  • Kosten: Wie sind die Prognosen für wasserstoffbetriebene Antriebe?
  • Vor- und Nachteile gegenüber Batterien

++ Übung: Erarbeiten Sie eine Kostenschätzung oder skizieren Sie einen Businessclass in Kleingruppen und pitchen Sie diesen im Kreise des Kurses

Zielgruppe

Der Zertifikatslehrgang „Fachingenieur Wasserstoff-Brennstoffzellensysteme VDI“ richtet sich an:

  • Konstruktionsingenieur*innen
  • Entwicklungsingenieur*innen
  • Projektingenieur*innen und Projektleiter*innen
  • Prüfingenieur*innen
  • Produktmanager*innen
  • Mitarbeitende/ Leiter*innen in Forschung und Entwicklung
  • Versuchsingenieur*innen
  • Testingenieur*innen
  • Umweltingenieur*innen
  • Innovationsingenieur*innen
  • Technologiemanager*innen
     

Von der Teilnahme profitieren insbesondere, Fach- und Führungskräfte, Entscheidungsträger*innen, Manager*innen, Ingenieur*innen und Mitarbeitende aus den folgenden Bereichen:

  • Komponentenhersteller (Dichtungen, Klappen, Ventile, Dichtungen etc.)
  • Zulieferer (Pumpen, Kompressoren, Abgassysteme, Kühlsysteme etc.)
  • Fahrzeughersteller
  • Maschinenhersteller
  • Hersteller und Zulieferer von Energieanlagen
     

Nicht nur Neu- und Quereinsteiger*innen profitieren von der Teilnahme am Zertifikatslehrgang, sondern auch alle technischen Fach- und Führungskräfte, die ihre Kenntnisse ausbauen und ein aussagekräftiges Zertifikat im Bereich der Wasserstoff-Brennstoffzellensysteme erwerben möchten.

Ihr Referent

Prof. Dr. Lars Jürgensen ist Professor für Umweltverfahrenstechnik an der Hochschule Bremen, Mitglied des Hauptausschusses VDI 4635 Power2X sowie stellvertretender Sprecher des Arbeitskreises „Wasserstoffbereitstellung“.

Vor seiner Lehrtätigkeit war er Technischer Leiter der Anlagenentwicklung (PEM-Elektrolyseure) bei der H-TEC SYSTEMS GmbH.