BLESSED

Ausgangssituation, Problematik und Motivation

Um die Klimaneutralitätsziele des europäischen Green Deal zu erreichen, müssen die Emissionen des Verkehrs bis 2050 um 90 % reduziert werden. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Automobilindustrie die Einführung von alternativen Antrieben für elektrifizierte Fahrzeuge beschleunigt. Eine vielversprechende Technologie sind hierbei wasserstoffbetriebene Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC), welche als kohlenstofffreie Stromerzeuger sowohl in mobilen als auch in stationären Anwendungen dazu beitragen können, diese Ziele zu erreichen.

Ziel und Innovationsgehalt

BLESSED hat das Ziel, den Entwurfsprozess der nächsten Generation von PEMFCs zu revolutionieren, um deren Effizienz, Haltbarkeit und Erschwinglichkeit für einen breiten Einsatz zu verbessern, was direkte Auswirkungen auf saubere Energie und nachhaltige Industrie/Mobilität hat. Durch eine einzigartige Kombination von multidisziplinären Berechnungsmethoden mit maschinellem Lernen (ML) wird BLESSED 15 Doktoranden ausbilden, um technische Herausforderungen von der Elektronen- bis zur Geräteebene zu lösen.

Das vorgeschlagene Netzwerk bringt akademisches Fachwissen von Weltrang auf dem Gebiet der numerischen Modellierung und Simulation in den Bereichen Elektrochemie, reaktive Strömungen, Strömungsmechanik, Werkstoffe, Optimierungsmethoden und ML mit industriellen Entwicklern zusammen. Mit einem starken Fokus auf industrielle Anwendungen wird BLESSED Methoden und Werkzeuge entwickeln, um den Stand der Technik bei PEMFCs zu übertreffen. Dabei sollen der Gehalt an Platingruppenmetallen und Korrosion minimiert und gleichzeitig der Massentransport und die elektrische Leitfähigkeit maximiert werden.

Angestrebte Ergebnisse und Erkenntnisse

BLESSED hat das Ziel, den Designprozess von PEMFC-Geräten der nächsten Generation zu revolutionieren und sich dabei auf vier der sieben Politikbereiche des "Green Deal" zu konzentrieren: saubere Energie, nachhaltige Industrie, nachhaltige Mobilität und Verringerung der Umweltverschmutzung im Verkehrssektor. Um dies zu erreichen, bringt das Konsortium akademisches Fachwissen von Weltrang auf dem Gebiet der Simulation von Quantenmechanik, Elektrochemie, Molekulardynamik (MD), chemisch reagierenden Strömungen, CFD-basierter Analyse und Optimierung sowie maschinellem Lernen mit industriellen Entwicklern zusammen.

BLESSED wird Konstruktionsmethoden entwickeln, die die derzeitigen Leistungsbeschränkungen von PEMFCs überwinden können, indem sie die Menge an Platingruppenmetallen (PGMs) minimieren, die Gasdiffusion und elektrische Leitfähigkeit maximieren und die Langlebigkeit erhöhen. Die Ausbildung der Doktoranden ist ein zentraler Bestandteil von BLESSED und umfasst Kurse zu Methoden und Werkzeugen für die Analyse, das Verständnis und die Optimierung von PEMFCs, Techniken zur Formulierung und Lösung von MS-Problemen, die sich mit Strömungen von Flüssigkeiten in Wechselwirkung mit Festkörpern befassen, Strategien zur Überbrückung von Längenskalen mittels ML, Methoden zur Durchführung multidisziplinärer Optimierung zu erschwinglichen Kosten sowie Material- und Degradationsmodelle.

Projektdaten

Projektdauer: 1. Februar 2023 - 31. Dezember 2027
Fördergeber: Horizon Europe
Projektpartner:

• TOYOTA MOTOR EUROPE
• NATIONAL TECHNICAL UNIVERSITY OF ATHENS
• FREUDENBERG TECHNOLOGY INNOVATION SE & CO. KG
• AC2T RESEARCH GMBH
• ASOUTI V. & CO GPEL
• Matgenix
• SIMUNE ATOMISTICS SLES8FRAUNHOFER GESELLSCHAFT ZUR FOERDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG
• ALBERT-LUDWIGS-UNIVERSITAET FREIBURGDE
• INSTITUT TEHNICKIH NAUKA SRPSKE AKADEMIJE NAUKA I UMETNOSTI - INSTITUTE OF TECHNICAL SCIENCES OF THE SERBIAN ACADEMY OF SCIENCES AND ARTS
• PANEPISTIMIO KRITISEL
• CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
• IMPERIAL COLLEGE OF SCIENCE TECHNOLOGY AND MEDICINE
• SCUOLA INTERNAZIONALE SUPERIORE DI STUDI AVANZATI DI TRIESTE
• TECHNISCHE UNIVERSITAET WIEN
• Wendelsbergs beräkningskemi
• FACULTY OF PHYSICS OF THE UNIVERSITY OF BELGRADERS
• UNIVERZA V LJUBLJANISlovenia
• AVL LIST GMBHAT
• SOFTWARE COMPETENCE CENTER HAGENBERG GMBH
• UNIVERSITE CATHOLIQUE DE LOUVAIN
• OPENCFD LIMITED
• Altair Engineering Single shareholder ltd
• UNIVERSITE DE PICARDIE JULES VERNE