Masterarbeit zum Thema "Charakterisierung von PEM-Elektrolysezellen"

Kennziffer ISE-2018-417

*Was Sie erwartet*
Technologien, die elektrische Energie im großen Maßstab, zu niedrigen Kosten, und mit großer Effizienz speichern können, sind ein zentraler Eckpfeiler für eine umweltschonende, zuverlässige und bezahlbare Energieversorgung. Die weiter fortschreitende Sektorenkopplung benötigt in hohem Maße die Elektrolysetechnik, um über den so erzeugten Wasserstoff den Stromsektor (mit hohen Anteilen erneuerbarer Energien) mit dem Verkehrssektor bzw. der stofflichen Energieseite (Gasnetze, chemische Industrie) zu verbinden. Die PEM-Elektrolyse ist heute zwar schon eine ausgereifte und langzeitstabile Technologie, aber durch den noch fehlenden Markthochlauf konnte bislang keine Kostenreduktion durch Skaleneffekte erzielt werden. Im Rahmen eines Fraunhofer Programms sollen substanzielle technologische und ökonomische Fortschritte bei der Elektrolyse als Basistechnologie für die systemrelevante, großskalige Speicherung von Energie in chemischen Energieträgern erreicht werden. Mit dem zentralen Ziel einer massiven Investitionskostensenkung für ein PEM-Elektrolysesystem um den Faktor 3 soll die breite Markteinführung ermöglicht werden. Dieses Ziel soll durch einen radikal vereinfachten, patentierten Zellaufbau erreicht werden, der die Etablierung automatisierter Herstellverfahren ermöglicht und durch zusätzliche Freiheitsgrade im Design größere Stromdichten erlaubt. Im Rahmen der Masterarbeit wirken Sie in der ersten Projektphase bei der Entwicklung und Evaluierung der Zellarchitektur mit. Schwerpunkt ist die in-situ und ex-situ Charakterisierung von metallischen Basismaterialien (bipolaren Folien, porösen Transportschichten) in einer Testzelle mit automatisierten Testprotokollen. Sie erwartet ein professionelles Arbeitsumfeld mit persönlicher Betreuung. Im Rahmen Ihrer 6 monatigen Masterarbeit bekommen Sie einen tiefen Einblick in die Funktionsweise einer PEM-Elektrolysezelle und lernen die aktuellen F&E-Schwerpunkte kennen. Ein Pflichtpraktikum kann der Masterarbeit voran gestellt werden.
Ihre Aufgaben sind:

• Materialbeschaffung, Materialpräparation und Assemblierung von Testzellen
• Durchführung wissenschaftlicher in-situ Messreihen: Strom-Spannung-Kurven, Elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) unter Variation von Temperatur und Druck
• Durchführung wissenschaftlicher ex-situ Messreihen: elektrische Leitfähigkeit, Permeabilität, Elastizität, Kompressionsverhalten
• Auswertung und Analyse der Messergebnisse mit OriginLab
• Vergleich der Messergebnisse mit Literaturwerten
• aktive Teilnahme an Projekttreffen

Was Sie mitbringen

• Studium im Bereich Chemieingenieurwesen, Physikingenieurwesen, Energietechnik, Verfahrenstechnik oder vergleichbar
• Erfahrung und Kenntnisse im Bereich Elektrochemie (Elektrolyse, Brennstoffzelle) und experimentelles Arbeiten sind von Vorteil
• Erfahrung und Kenntnisse in der Datenauswertung sowie im Anlagenbetrieb sind von Vorteil
• Strukturiertes und selbstständiges Arbeiten
• Teamfähigkeit
• Experimentelles Geschick und systematisch-analytisches Denken
• Fähigkeiten komplexe Sachverhalte zu verstehen
• Leistungsbereitschaft
• Problemlösungs-Kompetenz
• sehr gute Kenntnisse in MS Word, Excel, Power-Point
• gute Kenntnisse in Diadem oder OriginLab
• gute Kenntnisse in der Bedienung von Labview
• sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Fragen zu dieser Position beantwortet gerne
Kolja Bromberger, Tel.: +49 (0)761 45 88-55 74

Bitte richten Sie Ihre Bewerbung unter Angabe der Kennziffer an:
kolja.bromberger@ise.fraunhofer.de
(Anschreiben, CV und Zeugnisse in einempdf-Dokument mit max. 10 MB)

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme
Freiburg

http://www.ise.fraunhofer.de

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