Stochastische Modellierung von Gasdiffusionslagen in Brennstoffzellen

    In Kooperation zwischen dem Institut für Stochastik und dem ZSW in Ulm wird ein Modell für die Gasdiffusionslage in Brennstoffzellen entwickelt. Dieses Bauteil ist verantwortlich für die Wasserstoff- und Sauerstoff-Versorgung der Membran, an der Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser reagieren und dabei elektrische Energie freigeben. Zusätzlich ist es für das Wassermanagement zuständig, d.h. sowohl für den Abtransport des Wassers, welches bei der Reaktion entsteht, als auch für eine gewisse Wasserspeicherung, da obige Reaktion nur in Gegenwart von Wasser ablaufen kann. Hierzu wird ein 3D-Modell, basierend auf Modellen der räumlichen Statistik, entwickelt mit dem dann strukturellen Eigenschaften der Gasdiffusionslage untersucht werden sollen. Hieraus ergeben sich z.B. folgende Themen für Graduierungsarbeiten:

  • Entwicklung und Implementierung von Methoden zur Berechnung verschiedener physikalischer Kenngrößen sowohl aus Realisierungen des Modells als auch aus realen 3D-Daten sowie deren statistische Analyse.

  • Weiterentwicklung des bestehenden Modells. Es sollen zusätzliche Komponenten in das bereits entwickelte Modell integriert werden um anschließend statistische Untersuchungen durchzuführen. Eine Möglichkeit ist die Modellierung der Alterung, d.h. des Abbaus des Materials. Mit Hilfe von Simulationsstudien sollen dann Unterschiede zwischen neuem und gealtertem Material analysiert werden. Von besonderem Interesse sind dabei Veränderungen physikalischer Eigenschaften.

  • Entwicklung und Implementierung eines Anpassungsalgorithmus unter besonderer Berücksichtigung wichtiger pysikalischer Eigenschaften. Hierzu ist die entsprechende Aufarbeitung von 3D-Daten (3D-Segmentierung) erforderlich.

Bei Interesse wenden Sie sich bitte an Prof. Schmidt oder Gerd Gaiselmann.

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