BA/MA: »Bewertung der Produktion von porösen Transportschichten für die Elektrolyse«

  • Abschlussarbeit
  • Aachen

Webseite Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Die Fraunhofer-Gesellschaft (www.fraunhofer.de) betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen und ist die weltweit führende Organisation für anwendungsorientierte Forschung. Rund 30 000 Mitarbeitende erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 2,9 Milliarden Euro.

Grüner Wasserstoff als Energieträger bietet die Möglichkeit, eine Vielzahl von Industriesektoren zu koppeln und die Energiewende voranzutreiben. Die Erzeugung von grünem, CO2-neutralen Wasserstoff erfolgt durch den Einsatz von Elektrolyseuren. Insbesondere die »Proton Exchange Membrane« (PEM) Elektrolyse zeichnet sich durch eine hohe Eignung für eine Kopplung der Anlagen mit erneuerbaren Energiequellen aus. Zum heutigen Zeitpunkt werden die PEM-Elektrolyseure jedoch nur in kleinen Stückzahlen und zu hohen Kosten produziert. Neben der Entwicklung preisgünstiger Systeme und Komponenten steht vor allem die Optimierung von bestehenden und die Implementierung von innovativen Produktionsprozessen für die im Elektrolyseur verbauten Komponenten im Vordergrund. Im Rahmen eines am Fraunhofer IPT laufenden Forschungsprojektes sollen unterschiedliche Produktionstechnologien für die poröse Transportschicht (engl. Porous-Transport-Layer, kurz: PTL), einer Komponente im Elektrolyseur, hinsichtlich ihrer Qualitätsaspekte und Skalierungseignung untersucht werden.

Ziel der Arbeit ist es, eine Methodik zur Bewertung der Produktionsqualität und des Skalierungspotentials zu entwickeln. Zunächst sollen dazu die relevanten Faktoren, die einen Einfluss auf diese Merkmale haben, ermittelt und quantifiziert werden. Im Anschluss sollen die Interdependenzen der Faktoren abgebildet und unterschiedliche Prozessketten qualitativ und quantitativ miteinander verglichen werden. Auf Basis der durchgeführten Bewertungen kann ein erstes Konzept zur Hochskalierung der Produktionsvolumina erarbeitet werden.

Was Du bei uns tust

  • Einarbeitung in die Funktion und den Aufbau von PEM-Elektrolyseuren (kurz: PEMEL) und dessen Einzelkomponenten
  • Identifikation aktueller Produktionsmethoden und Prozessketten für poröse Transportschichten für PEMEL
  • Identifikation und Quantifizierung relevanter Prozessparameter im Rahmen der Bauteilqualität und der Skalierung der Produktion
  • Entwicklung einer Methodik zur Bewertung der Produktionsqualität und des Hochskalierungspotentials der identifizierten Produktionsmethoden und Prozessketten

Was Du mitbringst

  • Du studierst Maschinenbau, Physik, Wirtschaftsingenieurwesen oder eine vergleichbare Fachrichtung
  • Dein Schwerpunkt im Studium liegt auf der Produktionstechnik und/oder der Energietechnik
  • Du hast idealerweise bereits Erfahrung im Bereich der Brennstoffzellen- bzw. Elektrolyseurtechnologien sammeln können
  • Du bringst ein hohes Maß an Eigeninitiative sowie eine verantwortungsvolle und selbstständige Arbeitsweise mit und besitzt die Fähigkeit, dich kurzfristig in neue Zusammenhänge einzuarbeiten
  • Du bist hoch motiviert und interessierst dich für technische und techno-ökonomische Zusammenhänge in den Themenfeldern der Wasserstoffwirtschaft
  • Du hast sehr gute Sprachkenntnisse in Deutsch sowie gute MS-Office-Kenntnisse

Was Du erwarten kannst

  • Wissenschaftliche Bearbeitung eines aktuellen und praxisrelevanten Themas
  • Mitarbeit an aktuellen Forschungsvorhaben zu innovativen Produktionstechnologien im Bereich der Wasserstoffwirtschaft
  • Schnelle Themenbearbeitung und eine professionelle Betreuung
    Flexible Arbeitszeiten
  • Ein engagiertes Arbeitsumfeld
  • Eine professionelle Betreuung und fachliche Unterstützung bei der Erstellung deiner Abschlussarbeit

Fragen zu dieser Abschlussarbeit beantwortet Dir gerne:
Martin Aretz M.Sc.
Wissenschaftlicher Mitarbeiter Verkettete Produktionsmaschinen
Telefon: +49 241 8904-552

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