Abschlussarbeit »Einfluss der Lagerungsbedingungen auf die Analyse von PEM-Elektrolysemembranen«

Die Fraunhofer-Gesellschaft ist eine der weltweit führenden Organisationen für anwendungsorientierte Forschung. 74 Institute entwickeln wegweisende Technologien für unsere Wirtschaft und Gesellschaft – genauer: 30 000 Menschen aus Technik, Wissenschaft, Verwaltung und IT. Sie wissen: Wer zu Fraunhofer kommt, will und kann etwas verändern. Für sich, für uns und die Märkte von heute und morgen. Das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS in Halle (Saale) widmet sich in seinem Kompetenzfeld »Energie- und Hochleistungsmaterialien« unter anderem der Weiterentwicklung von Wasserstofftechnologien durch umfassende Materialdiagnostik. Der Fokus dabei liegt auf dem Verständnis des kritischen Zusammenspiels zwischen Materialeigenschaften und deren Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit von Elektrolyseuren und Brennstoffzellen. Durch die Verbindung von theoretischer Forschung und praktischer Anwendung wollen wir Innovationen vorantreiben und die Qualität, Effizienz und Nachhaltigkeit von Wasserstoffsystemen verbessern. Im Rahmen eines Forschungsprojektes bieten wir Ihnen die Möglichkeit, den Einfluss der Lagerungsbedingungen auf die spektroskopische Analyse von Polymerelektrolytmembranen für die Wasserelektrolyse zu untersuchen und hierzu eine Abschlussarbeit anzufertigen. **Hier sorgen Sie für Veränderung** Die Wasserelektrolyse ist ein zentraler Bestandteil der Energiewende. Ein wichtiger Baustein sind Wasserelektrolyseure mit Polymerelektrolytmembran (PEMWE). Die hierfür eingesetzten Polymermembranen sind hygroskopisch. Ihre Lagerung kann den Membranzustand und damit die Ergebnisse nachfolgender Messungen beeinflussen. Ziel ist es, zu untersuchen, wie definierte Lagerungsbedingungen den Membranzustand und die spektroskopischen Messergebnisse beeinflussen. Auf dieser Grundlage sollen Empfehlungen für eine Lagerung abgeleitet werden, die reproduzierbare Analysen unterstützt. Mittels kurzer Auslagerungen unter definierter Feuchtigkeit und Temperatur soll der Zustand der Membranen gezielt verändert werden. Hierbei spielen die Wasseraufnahme und mögliche Alterungs-effekte eine Rolle. Die Auslagerungsbedingungen werden in Absprache mit den Betreuern festgelegt, um realistische Bedingungen der Lagerung im Labor und während des Versands nachzustellen. Im Anschluss sollen verschiedene spektroskopische Messmethoden, wie z. B. FT-IR- und Raman-Spektroskopie, Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS) sowie Flugzeit-Sekundärionenmassenspektrometrie (ToF-SIMS), angewendet und die gewonnenen Daten ausgewertet werden. Die spektroskopischen Messergebnisse sollen hinsichtlich des Einflusses des Membranzustands und möglicher Alterungseffekte bewertet werden. * Planung und Durchführung von Auslagerungsversuchen in vorhandener Infrastruktur * Selbstständige Aufnahme von FT-IR- und XPS-Spektren nach Einarbeitung sowie Planung und Begleitung weiterer spektroskopischer Messungen * Auswertung charakteristischer spektraler