Fraunhofer-Institut für
Angewandte Polymerforschung IAP
Fraunhofer-Institut für
Angewandte Polymerforschung IAP

Materialien für Energieanwendungen

Materialien sind der Schlüssel für die Energiewende

Wir entwickeln maßgeschneiderte Polymermaterialien und CFK-Bauteile, die Brennstoffzellen, Batterien, Elektrolyseure und Wasserstofftechnologien effizienter, kostengünstiger und umweltfreundlicher machen. Ob vollkommen neue Lösungen oder die Verbesserung bestehender Verfahren – wir entwickeln und funktionalisieren Materialien passgenau für Ihre Anwendungen. Lassen Sie uns gemeinsam neue Türen für die Energiewende öffnen. Vereinbaren Sie ein Beratungsgespräch und erfahren Sie, wie wir Ihre Energieanwendungen mit maßgeschneiderten Materialien optimieren.

Kontaktformular ausfüllen

Wasserstofftechnologien: Materialien für effiziente Elektrolyseure und Brennstoffzellen

Materialentwicklung am Beispiel Wasserstoff

Wir entwickeln PFAS-freie Membranen mit hoher Ionenleitfähigkeit und edelmetallreduzierte Multielementkatalysatoren für Elektrolyseure und Brennstoffzellen. Unsere Membranen bieten einen erweiterten Temperaturbereich, einschließlich Hochtemperaturbetrieb und eignen sich auch für die Niederdruck-Wasserstoffaufbereitung. Damit die neu entwickelten Materialien schnell in wirtschaftlichem Maß hergestellt werden können, liefern wir Nullserien für Pilotprojekte und entwickeln kontinuierliche Herstellungsverfahren. Am Fraunhofer-Pilotanlagenzentrum für Polymersynthese und -verarbeitung (PAZ) skalieren wir neuartige Membranpolymere zuverlässig bis zu einer Menge von 100 Kilogramm – innovativen Lösungen ebnen wir so den Weg in den Markt und in den Alltag. 

Energieanwendungen mit innovativen Materialien verbessern

Unsere Forschungs- und Entwicklungsleistungen für Ihre Energietechnologien

Alle ausklappen Alle einklappen

Katalyse: Nanopartikel in Elektrolyse und Brennstoffzelle

Katalysatoren beschleunigen elektrochemische Reaktionen und machen sie dadurch oftmals erst wirtschaftlich nutzbar. Sie sind somit unverzichtbarer Bestandteil in Elektrolyseuren und Brennstoffzellen. Typische Elektrodenmaterialien bestehen aus seltenen und teuren Edelmetallen. Wir entwickeln neuartige Katalysatoren für Wasserstofftechnologien mit deutlich weniger aktivem Material, ohne Leistungseinbußen. Damit tragen wir entscheidend zum Gelingen der Energiewende bei.

Gewinnen und Trennen mit Polymermembranen: Wasserstoff, Methan und CO₂ aus Biogas

Wir entwickeln Membranen, die ionisch leitfähig sind, stabiles Verhalten bei hohen sowie niedrigen pH-Werten zeigen und präzise Trennungen ermöglichen. Durch gezieltes Mono- und Polymerdesign sowie durch Funktionsalisierung passen wir das Material exakt an Ihre Anforderungen an. Wir optimieren die Morphologie und die Transporteigenschaften von Membranen, damit sie genau das leisten, was Ihre Anwendung braucht – bis hin zu neuartigen Prozessen, zum Beispiel um Bio-Methan und CO₂ direkt aus feuchtem Biogas zu gewinnen .

Technische Hochleistung – mechanisch, elektrisch, thermisch

Kohlenstofffasern sind Hightech-Materialien mit einzigartigen Eigenschaften, die durch keine andere Materialklasse ersetzt werden können. Sie spielen eine entscheidende Rolle für die Energiewende, etwa in Batterien, Brennstoffzellen, Wasserstofftanks oder Windkraftanlagen. Neben etablierten Carbonisierungsverfahren, etwa unter Verwendung von Vorläufermaterialien aus Polyacrylnitril (PAN), arbeiten wir an neuartigen biobasierten Vorläufermaterialien auf der Basis von Zellulose und Lignin – für vollständig biobasierte Komponenten aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK). Erfahren Sie mehr über unsere nachhaltigen Carbonfasern für Hightech-Anwendungen.

Vom Labor bis in den halbindustriellen Maßstab

Am Fraunhofer IAP entwickeln wir neue Monomere, Polymere und industrielle Herstellungsverfahren. An unseren Standorten Potsdam, Wildau und Hamburg arbeiten wir gezielt an Funktionalisierungsprozessen und neuen Molekülen für Polymermaterialien in Energieanwendungen wie Elektrolyseure, Brennstoffzellen und Batterien. Im Pilotanlagenzentrum PAZ in Schkopau übertragen wir Entwicklungen vom Labor in den halbindustriellen Maßstab und fertigen Pilotserien. So validieren, skalieren und integrieren wir Ergebnisse nahtlos in Ihre Produktion – eng abgestimmt mit Ihnen.