Hinweis
Dieses Modul kann nur im Rahmen des Zertifikatslehrgangs „Fachingenieur Wasserstoff-Brennstoffzellensysteme VDI“ gebucht werden.
Veranstaltungsnummer: 02LE074
- Einsatz von Brennstoffzellen
- Materialauswahl und Produktion von Brennstoffzellen
- Intelligenter Betrieb von Brennstoffzellen
Kommende Termine:
07. – 08. April 2025
Freudenstadt
Verfügbar
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Lehrgang anfragenRohstoffeinsatz reduzieren, Energiedichten erhöhen
Als Kostentreiber bei der Produktion von PEM-Brennstoffzellen wird oft das als Katalysator eingesetzte Platin genannt. Hier berichten japanische Autobauer, dass sie in den vergangen Jahren die Platinmenge signifikant reduzieren und gleichzeitig die Energiedichte ihrer Brennstoffzellensysteme erheblich steigern konnten. Außerdem arbeiten verschiedene Forschergruppen daran, teure Edelmetalle durch häufiger vorkommende und kostengünstigerer Metalle zu ersetzen. Im 4. Modul „Nachhaltigkeit, Ressourcen und Produktlebenszyklus“ des Zertifikatslehrgangs „Fachingenieur Wasserstoff-Brennstoffzellensysteme VDI“ erfahren Sie u.a., welche kritischen Rohstoffe in Brennstoffzellen verwendet werden, wie verfügbar die Rohstoffe sind und ob u.U. die Rohstoffgewinnen – z.B. auf Grund von Kinderarbeit – problematisch ist. Außerdem werden Lösungswege aufgezeigt, wie Sie den Rohstoffeinsatz für Brennstoffzellen nachhaltiger gestalten können.
Das Seminar gibt Ihnen einen Überblick über den gesamte Lebenszyklus einer Wasserstoff-Brennstoffzelle – von der Materialauswahl über den Betrieb bis hin zum Recycling. Sie erfahren u.a., wie Sie einen digitalen Zwillings nutzen, um Degradationsmechanismen zu erkennen und die Lebensdauer von Brennstoffzellen durch die Wahl optimaler Betriebsparameter zu steigern. Außerdem zeigen die Referenten auf, welche Second-Life-Anwendungen es gibt und ob generalüberholte Brennstoffzellen eine technische und wirtschaftlich sinnvolle Alternative zu neuen Systemen sind.
Da die Module 1 bis 3 Wissen vermitteln, das Ihnen beim Verständnis der im Modul 4 „Nachhaltigkeit, Ressourcen und Produktlebenszyklus“ diskutierten Inhalte hilft, empfehlen wir Ihnen, dieses Modul als letztes Pflichtmodul zu besuchen. Nachdem Sie die 4 Pflicht- und 3 Wahlpflichtmodule absolviert und die Zertifikatsprüfung bestanden haben, dürfen Sie den anerkannten Titel „Fachingenieur Wasserstoff-Brennstoffzellensysteme VDI“ tragen.
Top-Themen
- Einsatz von Brennstoffzellen
- Materialauswahl und Produktion von Brennstoffzellen
- Intelligenter Betrieb von Brennstoffzellen
- Idealvorstellung und Grenzen der Wiederaufbereitung: Reuse, Remanufacturing und Repurposing
- Recyclingansätze und ökonomische Betrachtung
Inhalte des Moduls
Einsatz von Brennstoffzellen
- Betrieb von Brennstoffzellen
- Was sind die Vorteile/Nachteile gegenüber anderen H2-Energieanlagen?
- Wo ist die Anwendung von Brennstoffzellen von Vorteil/Nachteil?
- Heutige und zukünftige Einsatzgebiete
++ Gruppenübung: Welche Erfahrungen haben Sie bisher mit Brennstoffzellen gemacht bzw. wo würden Sie diese gerne bei Ihnen im Einsatz sehen?
Materialauswahl & Produktion von Brennstoffzellen
- Welche kritischen Rohstoffe werden in einer Brennstoffzelle verwendet?
- Bewertung des Rohstoffbedarfs und der Rohstoffverfügbarkeit
- Wie werden Materialien gefördert und verarbeitet?
- Wie wird die Brennstoffzelle produziert? Und was kann verbessert/optimiert werden?
- Digitaler Zwilling für die Produktion von Brennstoffzellen
- Welche Auswahlkriterien für die Materialien gibt es hinsichtlich:
- Beschaffung (z.B. keine Kinderarbeit)
- Produktion (z.B. grüner Stahl)
- Verarbeitung
- Langlebigkeit
- Recyclingpotenzial
Intelligenter Betrieb von Brennstoffzellen
- Wie kann durch den Einsatz eines digitalen Zwillings die Lebensdauer von Brennstoffzellen erhöht werden?
- Welche Degradationsmechanismen treten in Brennstoffzellen auf?
- Welche Faktoren ermöglichen einen möglichst langen Betrieb?
- Einfluss von Medien und Betriebsparametern auf die Lebensdauer
(z.B. Temperatur, stark zyklische Last)
Wiederaufbereitung und Recycling von Brennstoffzellen
- Was passiert nach der Lebenszeit eines Stacks mit der Brennstoffzelle?
- Generalüberholte Brennstoffzellen (macht z.B. derzeit Ballard und Proton Motor Fuel Cell GmbH)
- Welche Second-Life-Anwendungen gibt es für Brennstoffzellen?
- Recyclingmöglichkeiten
Exkursion an Tag 1: Campus Schwarzwald
- Der Campus Schwarzwald ist in der Region Schwarzwald das Zentrum für Lehre, Forschung und Technologietransfer der Maschinenbau- und produzierenden Industrie mit den Themengebieten Digitalisierung, Führung und Nachhaltigkeit. Hier entsteht in Zusammenarbeit mit u.A. dem Fraunhofer IPA eine innovative Hochgeschwindigkeit-Stackinganlage für PEM Brennstoffzellen. Den Teilnehmer wird der Zugang zu den Komponenten der Brennstoffzellenproduktion (MEA, Bipolarplatten, etc.) ermöglicht. Zusätzlich wird der automatisierte Zusammenbau eines Stacks demonstriert und die daraus für die Demontage abzuleitenden Informationen dargestellt.
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
Dr.-Ing. Friedrich-Wilhelm Speckmann ist Gruppenleiter der Forschungsgruppe Wasserstofftechnologien am Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA). Ein Forschungsschwerpunkt ist die Produktion und Automatisierung von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren. Zusätzlich ist er Projektleiter am Institut für Energieeffizienz in der Produktion an der Universität Stuttgart. Hier leitet Herr Speckmann den Aufbau einer Wasserstoffforschungsplattform im industriellen Maßstab
Highlight am 1. Tag: Exkursion Campus Schwarzwald
Am 1. Tag des Seminars besuchen Sie den Campus Schwarzwald, das Zentrum für Lehre, Forschung und Technologietransfer der Maschinenbau- und produzierenden Industrie mit den Themengebieten Digitalisierung, Führung und Nachhaltigkeit in Freudenstadt/Schwarzwald. Hier entsteht in Zusammenarbeit u. A. mit dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA eine innovative Hochgeschwindigkeits-Stackinganlage für PEM-Brennstoffzellen. Während der Führung sehen Sie die Pilotanlage für die Montage der Brennstoffzellenkomponenten (MEA, Bipolarplatten, etc.). Die Mitarbeiter demonstrieren den automatisierten Zusammenbau eines Stacks und präsentieren die daraus für die Demontage abgeleiteten Erkenntnisse.