Festoxid-Brennstoffzellen (SOFC) gelten als vielversprechende Technologie für eine effiziente und emissionsarme Energieumwandlung. Während sie bislang vor allem in stationären Anwendungen eingesetzt werden, rücken zunehmend auch mobile Einsatzfelder, beispielsweise in Spezialfahrzeugen, Drohnen, maritimen Anwendungen oder als Range-Extender, in den Fokus von Forschung und Entwicklung. Durch ihre hohe elektri-
sche Effizienz, die Möglichkeit zur Nutzung verschiedener Brennstoffe sowie ihr Potenzial für geringe Emissionen bieten SOFC-Systeme interessante Perspektiven für zukünftige mobile Energiesysteme.
Ziel dieser Masterarbeit ist es, die Technologieperspektiven von SOFC-Brennstoffzellen im Kontext mobiler Anwendungen zu untersuchen. Im Rahmen der Arbeit erfolgt eine Analyse der Funktionsweise und der technologischen Grundlagen von SOFC-Systemen sowie eine Aufarbeitung des aktuellen Stands der Technik und Forschung. Dabei werden insbesondere bestehende Anwendungen, aktuelle Entwicklungsprojekte sowie technologische Herausforderungen im mobilen Einsatz betrachtet. Darauf aufbauend werden spezifische An-
forderungen mobiler Anwendungen – etwa hinsichtlich Dynamik, Systemintegration, Gewicht, Startzeiten und thermischem Management – analysiert und mit den Eigenschaften von SOFC-Systemen abgeglichen. Ziel ist es, Optimierungspotenziale und Entwicklungsrichtungen zu identifizieren, die eine breitere Nutzung der Tech-
nologie im mobilen Bereich ermöglichen könnten. Die Arbeit soll einen strukturierten Überblick über den aktuellen Entwicklungsstand von SOFC-Technologien geben und deren möglichen technologischen Entwicklungsfelder und Forschungsbedarfe in mobilen Energiesystemen bewerten.
Besonderer Wert wird auf eine gründliche Dokumentation der gewonnenen Erkenntnisse gelegt. Eine Begeisterung für Brennstoffzellensysteme wird vorausgesetzt. Diese Masterarbeit bietet die Möglichkeit, unterstützt von Experten des IISB, innovative und neue Erkenntnisse über Brennstoffzellensysteme zu entwickeln.
Betreuer: Fabian Forster (IISB), Marco Wegener (IISB)
Für Studienfächer: EEI, Mechatronik
Frühest möglicher Beginn: sofort
Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März