Antrittsvorlesungen

Von: cd

Prof. Dr.-Ing. Patrick König spricht über die "Brennstoffzellentechnologie - Eine Option in der Elektromobilität".

Der „Brennstoffzellen-Effekt“ wurde lange vor der Erfindung des Verbrennungsmotors entdeckt. Die erste Anwendung des Effektes in einer sogenannten „Gas-Batterie“ ließ nicht lange auf sich warten. Bis zur technischen Reife des Phänomens sollte es jedoch noch Jahrzehnte dauern. Aktuelle Szenarien und Prognosen zum globalen Klimawandel durch Umwelteinflüsse und den anthropogenen Treibhauseffekt sowie ein gesellschaftliches Bewusstsein für die Notwendigkeit einer rationellen und effizienten Nutzung vorhandener Ressourcen verstärken den Handlungsdruck auf Entscheidungsträger und Akteure im energiewirtschaftlichen, umweltpolitischen und wissenschaftlichen Bereich.

In der Energieversorgung resultieren daraus Energieeffizienzmaßnahmen und Einsatz innovativer Energietechnologien (z.B. Brennwerttechnik oder Brennstoffzellen-Blockheizkraftwerke). Im Sektor Verkehr findet aktuell ein verstärktes Umdenken und Überdenken der konventionellen Antriebstechnologien, beispielsweise hin zur Elektromobilität, statt. Viele technische Probleme sind mit der neuen Generation von Elektrofahrzeugen gelöst. Die mit der Elektromobilität einhergehende Notwendigkeit, elektrische Energie mobil zu speichern bzw. auf Abruf zu wandeln, stellt jedoch eine der größten Herausforderungen dar. Hier wird der Lithium-Ionen-Akku als Speicher diskutiert. Insbesondere jedoch dort, wo Batteriespeicher an ihre systemtechnischen Grenzen kommen, stellen Brennstoffzellen eine aussichtsreiche Option dar.

Die Brennstoffzelle wandelt die chemische Energie eines Brennstoffs effizient direkt in Strom und Wärme um und vermeidet den Umweg über thermische und mechanische Energieformen. Beim Einsatz von Wasserstoff als Brenngas entstehen dabei neben dem Reaktionsprodukt Wasser keine weiteren lokalen Emissionen. Die CO2-freie bzw. CO2-neutrale Gewinnung von Wasserstoff mittels regenerativer Energie gilt es derzeit noch zu etablieren. Bisher kam die Brennstoffzelle als Energiewandler aufgrund von hohen Systemkosten und spezieller Systemtechnik hauptsächlich in militärischen und raumfahrttechnischen Anwendungen zum Einsatz. Auf dem Weg zur Kommerzialisierung hat die Brennstoffzellentechnologie im stationären und automobilen Bereich jedoch beachtliche Fortschritte gemacht. Erste Hausenergieversorgungssysteme und Brennstoffzellenfahrzeuge sind mittlerweile kommerziell erhältlich.

Die Antrittsvorlesung vermittelt die Grundlagen der Brennstoffzellentechnologie und den Einsatz in Brennstoffzellen-Hybridfahrzeugen. Dabei wird auf systemtechnische Eigenschaften eingegangen und es werden beispielhaft Herausforderungen in der technologischen Entwicklung aufgezeigt, die es für den automobilen Einsatz noch zu bewältigen gilt.

Zur Person:

Prof. Dr.-Ing. Patrick König wurde zum 01. November 2018 als Professor für Mechatronik und Grundlagen der Ingenieurwissenschaften an die Fakultät Maschinenbau und Verfahrenstechnik der Hochschule Offenburg berufen. Nach Abschluss seines Studiums der Elektrischen Energietechnik an der Fachhochschule Karlsruhe und Tätigkeit am Fraunhofer ISE Freiburg, war er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik IWE am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Dort promovierte er 2007 zum Thema „Modellgestützte Analyse und Simulation von stationären Brennstoffzellensystemen“. Im Anschluss an die Promotion wechselte Patrick König zur NuCellSys GmbH in Kirchheim/Teck-Nabern als Entwicklungsingenieur für Systemdesign von Brennstoffzellen-Systemen für Fahrzeuganwendungen. Im Jahr 2009 wechselte er zur Robert Bosch GmbH in Bühl, wo er zunächst als Systemingenieur für das Elektrische Energiesystem und die zentrale Leistungselektronik für Brennstoffzellen-Traktionsantriebe tätig war. Später hatte er im Geschäftsbereich Automotive Electronics die Verantwortung für die durchgängige Anforderungsentwicklung und übernahm die Teilprojektleitung Light eMobility - Leichte E-Fahrzeuge sowie das Projektmanagement von EU-Projekten für die Elektromobilität. Bis zu seiner Berufung war Dr. König als Experte für Systementwicklung (Requirements Engineering, Systemarchitektur und Fahrzeug-/ Antriebssimulation) im Geschäftsbereich AE der Robert Bosch GmbH tätig.

Prof. Dr. rer. nat. Dragos Saracsan M. Sc. spricht in seiner Antrittsvorlesung über "Physikalische Chemie in der Stratosphäre".

 

Die Stratosphäre ist nach der Troposphäre die zweite Schicht der Erdatmosphäre. Sie erstreckt sich in einer Höhe von ca. 15.000 m bis hin zu 50.000 m. Die Atmosphäre setzt sich hauptsächlich aus Stickstoff (78,1 %), Sauerstoff (20,9 %) und Argon (0,93 %) zusammen. Klimawirksam sind allerdings nur die sogenannten Spurengase wie Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Distickstoffoxid (N2O) und Ozon (O3), deren Anteil zusammen unter 1% liegt. Mit Ausnahme des Ozons befinden sich diese Spurengase vor allem in der unteren Troposphäre. Der größte Teil des atmosphärischen Ozons findet sich in 10 bis 30 Kilometern Höhe, und somit in der unteren Stratosphäre angesiedelt. Dort wirkt es als ein für das Leben auf der Erde notwendiges Schutzschild gegen die kurzwellige, energiereiche und zerstörerische UV-Strahlung der Sonne.

Kaum ein Phänomen hat das globale Ausmaß heutiger Umweltprobleme drastischer vor Augen geführt als die Ausdünnung der Ozonschicht. Während die Stickoxide für die Rolle ökologischer Unheilstifter geradezu prädestiniert schienen, (sie werden zum Beispiel von Flugzeugtriebwerken in bedenklicher Nähe zur Stratosphäre emittiert und können als Katalysatoren für die Zersetzung des Ozons wirken) taucht das ozonschädigende Potential einer Gruppe von Verbindungen auf, die fast 50 Jahre lang als Muster segensreicher Chemie gegolten hatten: die Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW).

In dieser Antrittsvorlesung werden zunächst die wichtigsten Charakteristika der Stratosphäre als Ergebnis bisheriger Messungen dargestellt, dann der Einfluss einer steigenden Konzentration an NOX und FCKW auf die globalen Ozonabbauprozesse diskutiert und anschließend aktuelle Untersuchungsmethoden für genauere Bestimmungen der NOX- und CO2 Konzentrationen in der Stratosphäre bzw. Troposphäre vorgestellt.

Zur Person: 

Prof. Dr. rer. nat. Dragos Saracsan M. Sc. wurde zum 01. September 2018 als Professor für Mathematik und Grundlagen der Ingenieurwissenschaften an die Hochschule Offenburg berufen. Nach Abschluss seines Studiums für Angewandte Physik und Chemie in Hermannstadt promovierte er, während eines zusätzlichen Masterstudeinganges im Bereich der Informatik, in der chemischen Thermodynamik. Im Anschluss an die Promotion war er weiterhin als Postdoc an der Universität Bremen tätig.

Im Jahre 2008 wechselte Dragos Saracsan zu dem Unternehmen Müller Ldt. & Co. Kg. in Ulm und war dort für die Weiterentwicklung von statistischen Modellen für die Berechnung der Prognose zuständig. Seine gewonnenen Erfahrungen setzte er ab September 2013 als Professor für Energietechnik an der SRH Hochschule für Logistik und Wirtschaft in Hamm um.

 

Antrittsvorlesungen

Dienstag 25. Juni 2019 | 17:30 Uhr
Campus Offenburg, Raum E411

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