Entwicklung und Integration einer Impedanzspektroskopie für PEM-Zellen

Allgemeines zum Projekt

Projekttitel: Entwicklung und Integration einer Impedanzspektroskopie für PEM-Zellen

Betreuer: Prof. Dr. Marco Jung, Debraj Gosh, Moritz Mondre

E-Mail: marco.jung@h-brs.de, debraj.gosh@h-brs.de, moritz.mondre@h-brs.de 

Anzahl Plätze: 1

Start: Wintersemester 2025/2026

Studiengänge:

• Elektrotechnik Schwerpunkt Elektrotechnische Systementwicklung
• Maschinenbau Schwerpunkt Mechatronik
• Nachhaltige Ingenieurwissenschaften

Kurzbeschreibung

Im Rahmen des Forschungsprojekts HyLeiT wurde ein Prüfstand zur Untersuchung von Protonenaustauschmembran-(PEM)-Zellen für die Wasserelektrolyse entwickelt. Der Prüfstand verfügt über eine umfangreiche Sensorik, welche den sicheren Betrieb gewährleistet, sowie über eine Bestromungseinheit, die eine variable Ansteuerung der PEM-Zellen mit unterschiedlichen Stromformen ermöglicht.

Ziel der Masterarbeit ist die Entwicklung und Integration einer elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) in den bestehenden Prüfstand. Mit Hilfe der EIS können frequenzabhängige Kenngrößen der PEM-Zellen ermittelt werden, die Aufschluss über deren dynamisches Verhalten, Alterung und Verluste geben.

Die Aufgaben umfassen:

• Hardware: Entwicklung der notwendigen Messtechnik zur Durchführung von EIS-Messungen und Integration in den bestehenden Prüfstand.
• Software: Implementierung von Algorithmen in MATLAB/Python für die Impedanzspektroskopie.

Die Arbeit bietet die Möglichkeit, praxisnah an einem hochaktuellen Thema der Wasserstofftechnologie zu arbeiten und dabei sowohl Kenntnisse in Messtechnik und Leistungselektronik als auch in Softwareentwicklung und Signalverarbeitung zu vertiefen.

Voraussetzungen:

• Grundkenntnisse in Messtechnik, Signalverarbeitung und/oder Programmierung
• Interesse an Wasserstofftechnologien und elektrochemischen Energiesystemen
• Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise

Projektphasen

Masterprojekt 1: Entwicklung der Messtechnik zur Durchführung von EIS-Messungen

Masterprojekt 2: Implementierung der Software für die EIS-Messung

Masterthesis: Entwicklung und Integration einer Impedanzspektroskopie für PEM-Zellen