Brennstoffzellen und Wasserelektrolyse

Das Modul vermittelt ein grundlegendes Verständnis der physikalischen Vorgänge in elektrochemischen Energiewandlern, insbesondere der Brennstoffzelle und der Wasser-Elektrolyse. Diese beiden Energiewandler spielen eine zentrale Rolle in zukünftigen Energieversorgungsszenarien.

Nach erfolgreichem Abschluss dieses Moduls sind die Studierenden in der Lage:

• das zugrundeliegende physikalische Prinzip der elektrochemischen Energiewandlung aus eigenem Verständnis heraus zu erläutern.
• die wichtigsten Elemente einer elektrochemischen Zelle sowie deren Funktion qualitativ und quantitativ zu beschreiben.
• die notwendigen Hilfssysteme zu benennen und zu erläutern, die Kennlinie einer Brennstoffzelle bzw. eines Elektrolyseurs zu berechnen und zu interpretieren.
• die möglichen Verfahren zur Wasserelektrolyse zu beschreiben.

Modulinhalte:

• Einführung und Grundlagen
• Potentialfeld in der Brennstoffzelle
• Stationäres Betriebsverhalten
• Thermodynamik und Elektrochemie
• Experimentelle Methoden in der Brennstoffzellenforschung
• Brennstoffzellensysteme und deren Anwendung
• Wasserelektrolyse (Grundlagen und Varianten)
• Wasserstoffwirtschaft
• Im Rahmen dieses Moduls erstellen die Studierenden ein einfaches Programm zur Modellierung einer Brennstoffzelle.