Modellierung und Simulation in der Brennstoffzellenentwicklung

Der Fachbeitrag untersucht die zentrale Rolle der Modellierung und Simulation in der Brennstoffzellenentwicklung. Es wird erläutert, wie diese Methoden zur Untersuchung und Optimierung der Prozesse in Brennstoffzellen beitragen, insbesondere durch die Analyse von Phänomenen in der aktiven Schicht. Multiskalenmodelle ermöglichen es, die Auswirkungen dieser Phänomene auf makroskopischer Ebene zu untersuchen und Experimente zu entwerfen, um das Mikrodesign zu verifizieren. Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Verbindung von physikbasierten Modellen mit impedanzspektroskopischen Messungen, um Prozesse auf verschiedenen Zeitskalen zu trennen und zu analysieren. Diese Ansätze ermöglichen es, gezielte Methoden zur Verbesserung der Leistung und Lebensdauer von Brennstoffzellen zu entwickeln, wie etwa durch die Verwendung geordneter poröser Strukturen in der aktiven Schicht. Der Beitrag hebt hervor, dass diese Fortschritte durch das Verständnis, die Innovation und die Optimierungswerkzeuge der Modellierung und Simulation möglich sind, und betont die Bedeutung dieser Methoden für die zukünftige Reduzierung von Treibhausgasemissionen und anderen Schadstoffen von Fahrzeugen.