PtX Aktivitäten am Lehrstuhl für elektrische Energiespeichertechnik

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Der Lehrstuhl es beschäftigt sich seit mehreren Jahren mit der Modellierung und Validierung von Komponentenmodellen für die Power-to-X Speicherkette, insbesondere PEM-Elektrolyseur, PEM-Brennstoffzelle und H2 Speichertank. Ziel ist es das Verhalten der Systemkomponenten bezüglich Effizienz und Alterung möglichst genau nachzubilden und ein Abbild der Systemkomponenten in die Speicher-Systemmodellierung zu integrieren.

In der Veröffentlichung: “Proton exchange membrane water electrolysis at high current densities: Investigation of thermal limitations” [https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.11.144] zeigt der wissenschaftliche Mitarbeiter Maximilian Möckl anhand von Messungen neuartige hochstromfähige PEM-Elektrolyseeinheiten mit Stromdichten von bis zu 25 A/cm². Messreihen an Prototyp-Zellen validieren auch ein Modell des Wärmehaushalts der zukunftsweisenden PEM-Zelle. Weitere aktuelle Forschungen an Versuchsträgern befassen sich nun insbesondere mit der Alterung und der Langzeitstabilität von PEM-Elektrolyseuren.

Neben den experimentellen Arbeiten konnten am Lehrstuhl in jüngster Zeit insbesondere auch die Modellentwicklung stark vorangetrieben werden: So wurde das Open Source Modellierungstool SimSES um eine Abbildung der Power-to-Gas Speicherkette erweitert: Im aktuell verfügbaren Release des frei zugänglichen Softwaretoools kann eine entsprechende Speicherkonfiguration gewählt werden, und die techno-ökonomische Performance in konkreter Netzanwendung mit anderen Speichersystemen (zum Beispiel die Lithium-Ionen Batterie und Redox-Flow-Batterie) verglichen werden.