Das Land Baden-Württemberg gründete 1988 zusammen mit Universitäten, Forschungseinrichtungen und Unternehmen das ZSW als gemeinnützige Stiftung des bürgerlichen Rechts. Sonnenenergie- und Wasserstoff-Technologien wachsen derzeit im industriellen Maßstab zu Bausteinen einer nachhaltigen Energieversorgung des 21. Jahrhunderts heran. Daraus leiten sich die folgenden Ziele und Schwerpunkte ab.
Ziele der Arbeit des ZSW sind:
- Forschung und Entwicklung für Technologien zur nachhaltigen und klimafreundlichen Bereitstellung von Strom, Wärme und regenerativen Kraftstoffen
- Umsetzung von FuE-Ergebnissen in markttaugliche Produkte (Technologietransfer)
- Beratung von politischen Entscheidungsträgern und Fachverbänden
Heute ist das ZSW mit rund 230 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern plus 90 studentischen und wissenschaftlichen Hilfskräften als eines der führenden europäischen Energieforschungsinstitute etabliert. Joint-Ventures und der wachsende Anteil von Industrieaufträgen demonstrieren die konsequente Anwendungsnähe.
Aktuelle Schwerpunkte sind:
- Photovoltaische Materialforschung und -Entwicklung für Dünnschicht-Technologien
- Photovoltaische Modul- und Systemtechnik sowie Modul- und Anlagencharakterisierung
- Wasserstofftechnologie
- Elektrochemische Energietechnologien
- Brennstoffzellenentwicklung und -herstellung
- Regenerative Kraftstoffe und Verfahrenstechnik
- Modellierung und Simulation
- Netzintegration erneuerbarer Energien und Smart Grid
- Energiewirtschaftliche Systemanalyse
Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) in Ulm, Geschäftsbereich Elektrochemische Energietechnologien, beschäftigt sich bereits seit vielen Jahren mit der Entwicklung von Brennstoffzellen-Komponenten und –Stacks für Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen. Der Aufgabenbereich erstreckt sich über Modellierung und Simulation von Komponenten, Zellen und Stacks, die experimentelle Charakterisierung und den Praxistest von Komponenten wie Gasdiffusionslagen und Membranen bis hin zu Tests an kompletten, auch kommerziell gefertigten Brennstoffzellen-Stacks.
Die Test-Infrastruktur des ZSW erlaubt den Betrieb und die umfassende Charakterisierung von Einzelzellen und Brennstoffzellen-Stacks mit einer Leistung von bis zu 120 kW. Es können Lebensdauer-Untersuchungen hinsichtlich Dynamik, Einfluss von Schadgasen, Reformat und beschleunigter Alterung durchgeführt werden und beispielsweise die Stack-Betriebsbedingungen im Hinblick auf den Einsatzbereich eines Systems optimiert werden.
Eine umfangreiche Geräteausstattung steht speziell auch im Bereich der Charakterisierung von Bipolarplatten zur Verfügung. Mittels Vorrichtungen wie der Zug-Druck Prüfmaschine, einschließlich Vorrichtungen zur Leitfähigkeitsbestimmung von Brennstoffzellenkomponenten, elektrochemischen Messplätzen einschließlich Scanning Electrochemical Microscopy, Impedanzbestimmung, Vorrichtungen zur beschleunigten Alterung von BZ-Komponenten, eines REM sowie einer oberflächenspezifischen Analytik und weiteren Charakterisierungsmethoden können detaillierte Untersuchungen der speziell für den Untersuchungszweck relevanten Eigenschaften von Bipolarplatten durchgeführt werden.
Die Expertise und langjährige Erfahrung der ZSW-Wissenschaftler im Bereich der Modellierung, Charakterisierung und Visualisierung von Brennstoffzellen sowie deren Komponenten zeigt sich im Beitragen zu nationalen, europäischen und internationalen Verbundprojekten. Weiterhin arbeitet das ZSW auch direkt im Auftrag von Kunden aus der Industrie.