Zentrum für
BrennstoffzellenTechnik
ZBT GmbH

Hilfskraft: Untersuchung von Strömungsvorgängen in PEM‐Elektrolysezellen

Zur Unterstützung unserer Entwicklungsarbeiten im Bereich Strömungsmechanik suchen wir ab sofort engagierte studentische Hilfskräfte aus dem naturwissenschaftlichen bzw. ingenieurstechnischen Bereich, gerne mit Laborerfahrung.

Als anwendungsorientiertes, unabhängiges Entwicklungsinstitut unterstützt das ZBT die Industrie mit dem Ziel, Wasserstoff als einen grundlegenden Energieträger zu etablieren.

Da Wasserstoff auf der Erde nicht als Primärenergieträger vorkommt, muss dieser z. B. mit Hilfe der Wasser-Elektrolyse erzeugt werden. Insbesondere die Speicherung elektrischer Energie, die aus regenerativen Quellen wie Sonne oder Wind gewonnen wurde, wird durch dieses Verfahren ermöglicht. Dezentral erzeugter Wasserstoff dient aber nicht nur als Energieträger für Brennstoffzellenfahrzeuge, wie z. B. PKW oder Busse, sondern wird auch als Prozessgas eingesetzt.

Derzeit gibt es hauptsächlich drei verschiedene Methoden mittels Elektrolyse von Wasser Wasserstoff und Sauerstoff herzustellen. Hierbei handelt es sich um die alkalische Elektrolyse, die PEM-Elektrolyse sowie die Hochtemperatur-Elektrolyse (auch SOEC genannt).

In den Abteilungen Wasserstoff & Batterien und Elektrochemie & Schichttechnik wird übergreifend an dem Thema der PEM-Elektrolyse gearbeitet. Hierbei geht es insbesondere um die Weiterentwicklung von in dieser Technologie eingesetzten Materialien und Komponenten.

Eine PEM-Elektrolysezelle besteht aus einem Bipolarplattenpaar, welches für die Verteilung des Reaktionsmediums Wasser sowie die Abführung der Produktgase Wasserstoff und Sauerstoff benötigt wird und einer dazwischen liegenden Membran-Elektroden-Einheit (kurz MEA für Membrane Electrode Assembly). Eine solche MEA besteht aus einer sauren Protonen leitenden Membran und jeweils einer Katalysatorschicht sowie einer porösen Diffusionslage (kurz PTL für Porous Transport Layer) auf beiden Seiten der Membran. Auf der Anodenseite dieser MEA wird nun im Betrieb das zugeführte Wasser gespalten und Sauerstoff gebildet. Die dabei entstehenden Protonen wandern durch die Membran und reagieren auf der Kathodenseite zu molekularem Wasserstoff. Für eine gut ablaufende Reaktion in der Zelle ist eine ausreichende Zufuhr von Wasser sowie eine entsprechende Abführung von Sauerstoff aus der Zelle nötig. Dies kann am ZBT in einer optisch zugänglichen Testzelle untersucht werden.

Zur Unterstützung unserer Entwicklungsarbeiten im Bereich Strömungsmechanik suchen wir ab sofort engagierte studentische

Hilfskräfte aus dem naturwissenschaftlichen bzw. ingenieurstechnischen Bereich, gerne mit Laborerfahrung.

Die Aufgaben sind z. B.:

  • Aufbau von Versuchsapparaturen und Testzellen
  • Versuchsdurchführung am Elektrolysezellen-Versuchsstand
  • Optische Visualisierung und Vermessung von Zweiphasenströmung in Elektrolysezellen mittels Kameratechnik
  • In-situ Charakterisierung der eingesetzten PTL (v. a. Polarisations- und Impedanzmessungen sowie Strömungsbeobachtung)
  • Ex-situ Charakterisierung der eingesetzten Komponenten (u. a. Mikroskopaufnahmen, Kontaktwinkelmessungen)

Bewerbungen mit den üblichen Unterlagen unter Angabe des Ansprechpartners bitte per Mail an: info(at)zbt-duisburg.de (Ansprechpartner: Sebastian Stypka)