Zentrum für Brennstoffzellen Technik

Abteilung Mikrosysteme und Strömungsmechanik

Mikroelektronische Anwendungen sind dadurch gekennzeichnet, dass die in ihnen integrierte Funktionsvielfalt ständig zunimmt. Aus diesem Grund wird sich der elektrische Leistungsbedarf auch weiterhin erhöhen und durch übliche Batterie- und Akkusysteme nicht mehr gedeckt werden können. Es sind daher neuartige, miniaturisierte Energiesysteme notwendig, die die Betriebszeiten portabler elektronischer Geräte ausreichend verlängern.

Von der Elektronikbranche werden Systeme mit geringen Volumina und hohen volumetrischen Leistungsdichten benötigt, um sie in elektrische Kleinstverbraucher integrieren zu können. Dabei muss diese Technologie gleichzeitig Vorteile gegenüber den konventionellen Akku- und Batteriesystemen aufweisen, um wettbewerbsfähig zu sein.

Die Abteilung Mikrosysteme entwickelt für dieses Marktsegment sowohl die dafür benötigten Kernkomponenten, als auch zukünftig geeignete Systemkomponenten. Ausgehend von der am ZBT vorhandenen Kernkompetenz sollen mittelfristig komplette Mikro-Energiesysteme auf Basis von Niedertemperatur-Brennstoffzellen entwickelt werden. Dies beinhaltet zunächst die Entwicklung einer geeigneten Mikro-Brennstoffzellentechnik, bei der spezifisches Volumen und Gewicht sowohl durch Entwicklung von Komponenten auf Basis geeigneter Werkstoffe, Mikrostrukturierung der Oberflächen und Kanäle, als auch durch Entwicklung und Nutzung neuartiger Verbindungstechniken reduziert werden.

In der Gruppe Strömungsmechanik werden die Bereiche Strömungsmessung (µPIV, PIV, LDA von Ein- und Mehrphasensystemen) und Strömungssimulation (mit kommerziellen und Open-Source-Tools) koordiniert und eng miteinander verzahnt. Die Gruppe Strömungsmechanik beschäftigt sich Abteilungsübergreifend mit den folgenden Themengebieten:

   
Untersuchungen von Strömungsvorgängen in situ, in Laborexperimenten oder durch Simulationen; Ziel ist ein grundlegendes Verständnis von speziellen fluid-mechanischen Problemstellungen

Optimierung der Strömungsführungen hinsichtlich Druckverlust, Wärmeübertragung oder Reaktandenverteilung; Ziel ist die Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Produkten und Prozessen.

Entwicklung innovativer Messmethoden auf Basis optischer Messtechnik zur berührungslosen Geschwindigkeits-, Volumenstrom-, Temperatur-, Konzentrations- und Deformationsmessung.