Im Bereich Power-to-X wird am Lehrstuhl für Technische Elektrochemie an Elektrolyselösungen für Wasserelektrolyseure mit Protonenaustauschmembran (PEM) geforscht. Mit elektrischer Energie aus erneuerbaren Quellen lässt sich mittels PEM-Wasserelektrolyse regenerativer (grüner) Wasserstoff erzeugen. Die Forschung am Lehrstuhl für Technische Elektrochemie konzentriert sich dabei auf das Design von Membranelektrodenanordnungen (MEAs) und porösen Transportschichten (PTLs), welche zentrale Komponenten in PEM-Wasserelektrolyseuren darstellen. Die Themen umfassen neben grundlegenden Aspekten (z.B Verständnis von Reaktionsmechanismen neuartiger Katalysatormaterialien) auch angewandte Forschung (z. B. Verringerung der Katalysatorbeladung in MEAs, Bewertung der MEA-Lebensdauer).

Website: Elektrolyse-Forschung am TEC
Kontakt: Florian Parhofer

Die Forschung am Lehrstuhl für Technische Elektrochemie im Bereich der Nutzung von PtX-Produkten konzentriert sich auf Protonenaustauschmembran (PEM) Brennstoffzellen zur Erzeugung elektrischer Energie. Die Themen umfassen neben Katalysatorsynthese und Designoptimierung von Katalysatorschichten mit Platingruppenmetallen auch die Entwicklung und Charakterisierung von platinfreien Katalysatoren. Darüber hinaus werden Transportprozesse in Katalysator- und Gasdiffusionsschichten untersucht und optimiert, sowie Leistungs- und Lebensdauertests mit in situ und ex situ Diagnostikmethoden durchgeführt, um ein besseres Verständnis von Degradationsmechanismen zu erlangen.

Website: Brennstoffzellenforschung am TEC
Kontakt: Florian Gollmann

Einfluss dynamischer Betriebsbedingungen auf PEM-Elektrolysemembranen

Im Rahmen des Projekts H2-Reallabor Burghausen untersucht der Lehrstuhl für Technische Elektrochemie (TEC) der TUM gemeinsam mit Industrie- und Forschungspartnern die Gaspermeation durch PEM-Elektrolysemembranen sowie den Einfluss dynamischer Betriebsbedingungen auf die Zelleffizienz.

Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Laufzeit: 2023-2027
Website: https://www.reallabor-burghausen.de/h2-reallabor/ 
Kontakt: Florian Parhofer

CO-tolerante Anodenkatalysatoren für langlebige PEM-Brennstoffzellen

Das Verbundprojekt PAULL2 verfolgt das Ziel, die Lebensdauer von wasserstoff- und reformatbetriebenen PEM-Brennstoffzellen für Schwerlastanwendungen durch die Reduzierung dieser Alterungsprozesse zu erhöhen. Im Rahmen des Projekts konzentriert sich der Lehrstuhl für Technische Elektrochemie auf die Synthese sowie die elektrochemische und physikochemische Charakterisierung alternativer CO-toleranter Anodenkatalysatormaterialien für den Einsatz in Reformat-PEM-Brennstoffzellen.

Förderung: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR)
Laufzeit: 2024 - 2027
Kontakt: Antonia Pawlowski

Optimierung der Porenstruktur von Pt/C-Katalysatoren für PEM-Brennstoffzellen

Die Porenstruktur des Kohlenstoffträgers beeinflusst maßgeblich die Effizienz und Langlebigkeit von Pt/C-Katalysatoren in PEM-Brennstoffzellen. Im Verbundprojekt POREScale werden skalierbare Herstellungsverfahren für porenoptimierte Kohlenstoffträger untersucht. Die Rolle des Lehrstuhls für Technische Elektrochemie in diesem Projekt besteht in der elektrochemischen Charakterisierung der entwickelten Katalysatormaterialien hinsichtlich ihrer elektrochemischen Eigenschaften sowie in der Optimierung der Dreiphasengrenze innerhalb der Katalysatorschicht.

Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE)
Laufzeit: 2025-2028
Kontakt: Florian Gollmann

Optimierung des Wasser- und Thermomanagements in PEM-Brennstoffzellen
Gemeinsam mit dem Industriepartner Symbio erforscht der Lehrstuhl für Technische Elektrochemie die Anpassung von Gasdiffusionsmedien und Mikroporenbeschichtungen für den Einsatz von Brennstoffzellen bei erhöhten Betriebstemperaturen. Ziel ist es, die Vorteile einer verbesserten Reaktionskinetik sowie eines vereinfachten Wasser- und Thermomanagements zu nutzen und dadurch Effizienz und Energiedichte zu steigern. Darüber hinaus werden innovative Diagnostik- und Messverfahren entwickelt, um Wasser- und Wärmeverteilung innerhalb der Brennstoffzelle zu analysieren und so die Langlebigkeit der Brennstoffzellensysteme zu erhöhen.
Förderung: Industrieprojekt, Symbio 
Laufzeit: 2023-2026
Kontakt: Noémie Sorrentinella

Neuartige Diffusionsmedien für PEM-Brennstoffzellen
Im Verbundprojekt Impedia entwickelt und untersucht der Lehrstuhl für Technische Elektrochemie neuartige Diffusionsmedien für PEM-Brennstoffzellen mit optimierten Wassertransporteigenschaften. Der Fokus liegt auf der Entwicklung von Mikroporenbeschichtungen sowie laserperforierten Diffusionsmedien, deren Struktur gezielt an die Anforderungen moderner Brennstoffzellen angepasst wird.
Gemeinsam mit den Projektpartnern werden die im Labormaßstab erzielten Erkenntnisse in industrielle Herstellungsprozesse überführt. Dazu werden die Laserperforation und die automatisierte Qualitätskontrolle in einer Rolle-zu-Rolle-Anlage realisiert.

Förderung: Bundesministerium für Verkehr
Laufzeit: 2024-2026
Kontakt: Sebastian Langer

Brennstoffzellentechnologien für emissionsarme Luftfahrzeuge
Gemeinsam mit der Aerostack GmbH entwickelt der Lehrstuhl für Technische Elektrochemie im Rahmen des Projekts HyFlight leistungsfähige Brennstoffzellentechnologien für den Einsatz in der Luftfahrt. Der Schwerpunkt liegt auf der Weiterentwicklung von Membran-Elektroden-Einheiten mit hochbeladenen Platin-Katalysatoren, der Optimierung des Betriebs unter luftfahrtspezifischen Bedingungen sowie der Untersuchung von Alterungs- und Degradationsprozessen. Ziel ist es, effiziente, langlebige und zuverlässige Brennstoffzellensysteme für zukünftige emissionsarme Luftfahrzeuge bereitzustellen.

Förderung: Aerostack GmbH
Laufzeit: 2024-2027
Kontakt: Johannes Fischer