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E-Book

Konzeption und Konstruktion eines parallelen SOFC-Stacks mit vermehrtem Keramikanteil

AutorMarvin Hecht
VerlagGRIN Verlag
Erscheinungsjahr2018
Seitenanzahl84 Seiten
ISBN9783668831834
FormatPDF
Kopierschutzkein Kopierschutz
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis34,99 EUR
Masterarbeit aus dem Jahr 2013 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Energietechnik, Note: 1,3, Technische Universität Clausthal (Institut für Schweißtechnik und Trennende Fertigungsverfahren (ISAF)), Veranstaltung: Masterarbeit, Sprache: Deutsch, Abstract: Als eine vielversprechende Technologie zur Stromerzeugung wird die Entwicklung von Brennstoffzellen vorangetrieben. Der höhere Wirkungsgrad gegenüber herkömmlichen Techniken basiert auf der direkten Umwandlung des Brennstoffes in elektrische Energie. Kernstück einer SOFC (Solid Oxide Fuel Cell, dt.: Festoxid-Brennstoffzelle) ist eine keramische MEA (Membrane Electrode Assembly, dt.: Elektrode-Membran-Einheit), auf der die Funktionsschichten (Kathode und Anode) aufgebracht sind. Diese wird mit einem keramischen Rahmen durch geeignete Lötverfahren gefügt und in die übrigen Komponenten des SOFC-Stacks eingebunden. Der aufgebaute Stack wird nachfolgend in einem vorhandenen Teststand insbesondere im Hinblick auf die Vorzüge des parallelen Aufbaus charakterisiert. Basierend auf bereits durchgeführten Vorarbeiten zu dem Projekt soll ein Gesamtkonzept zum Aufbau eines Stacks mit paralleler Systemarchitektur weiterentwickelt und detailliert werden. Dabei ist die fertigungsgerechte Gestaltung aller Bauteile - insbesondere der keramischen Komponenten - in Bezug auf die hohe Betriebstemperatur (850 °C) einer SOFC zu berücksichtigen. Die Gestaltung des Flowfields, der Gasführungs- und Kontaktierungsbleche geschieht in enger Absprache mit Projektpartnern, die diese Bauteile durch CFD (Computational Fluid Dynamics, dt.: Numerische Strömungsmechanik)-Simulationen hinsichtlich der Fluiddynamik optimieren. Neben den Werkstoffen der Hauptkomponenten ist eine zusätzliche Materialauswahl zum Verspannen und Abdichten des Stacks zu treffen. Dabei sind die durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten bedingten Spannungen und Formänderungen zu berücksichtigen. Zur Anbindung des Stacks an einen vorhandenen Teststand sind alle Gasversorgungsrohre sowie Leitungen für die Stromabnahme und Messtechnik an diesen anzupassen. Ausgehend von einer umfangreichen Patent- und Literaturrecherche sollen die Besonderheiten beim Betrieb einer SOFC auf die Konstruktion und die eingesetzten Werkstoffe übertragen werden. Auf Basis dieser Informationen sollen verschiedene Lösungskonzepte erarbeitet und anschließend Vorzugslösungen ausgewählt werden. Diese soll anschließend in dem 3D-CAD (dreidimensionales 'Computer-Aided Design', dt.: Rechnerunterstütztes Konstruieren)-System 'Autodesk Inventor' konstruktiv umgesetzt werden.

Herr Dr. Marvin Hecht war von 2007 bis 2020 Gründer und Geschäftsinhaber eines Umzugs- und Transportunternehmens und hat an der TU Clausthal von 2008 bis 2013 im Bachelor- und Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen studiert. Innerhalb der Vertiefung "Produktion und Prozesse" lag dabei der Schwerpunkt auf Schweißtechnik. Von 2013 bis 2017 war er als wissenschaftlicher Mitarbeiter und Doktorand am Institut für Schweißtechnik und Trennende Fertigungsverfahren (ISAF) tätig. Seit August 2017 bis 2020 war Herr Dr. Hecht als fachdidaktischer Berater für Wirtschaftswissenschaften für den Fachbereich Wirtschaftsingenieurwesen am Zentrum für Hochschuldidaktik (ZHD) beschäftigt und beriet Lehrende und Institute/Fakultäten zur Entwicklung innovativer Lehr Lernkonzepte und -formate. Parallel hierzu hat Herr Dr. Hecht das hochschuldidaktische Zertifikatsprogramm (ZP) an der Georg-August-Universität Göttingen durchlaufen und im Anschluss das Aufbaumodul (ZP PLUS) absolviert. Außerdem ist er durch das CertIC des Internationalen Zentrums Clausthal (ICZ) seit 2019 zertifiziert für interkulturelle Kompetenz. Nebenberuflich war Herr Dr. Hecht seit Januar 2017 bis 2020 als Dozent an der Fachschule für Wirtschaft und Technik (FWT) Clausthal gGmbH tätig und war von 2018 bis 2020 Lehrbeauftragter an der Fachhochschule des Mittelstands (FHM) GmbH University of Applied Sciences, Campus Bamberg, im berufsbegleitenden Bachelorstudiengang "B.Sc. Wirtschaftsingenieur". 2020 war er darüber hinaus als Associate Professor für 'Electrical Installation Safety' an der Maltesischen Pegaso International Higher Education Institution (HEI) Ltd. beschäftigt und als Educast-Blogger im ManagementJournal der Deutschen Akadamie für Management (DAM) in Berlin sowie freiberuflich als Online-Korrektor im Fernstudium an der IUBH Internationale Hochschule GmbH tätig. Im Jahr 2020 leitete Herr Dr. Hecht an der FWT überdies ein Seminar für Nachwuchsführungskräfte und hat zusätzlich eine Dozentur für 'BWL' übernommen. Im Januar 2021 wird Herr Dr. Hecht als Lehrer an der FWT sowie seither fortlaufend als Unternehmensberater des eigens gegründeten Umzugs- und Transportunternehmens tätig sein. Ab Februar 2021 ist er verbeamteter Technischer Oberregierungsrat (TORR) und Dezernent an der Wehrtechnischen Dienststelle für Schiffe und Marinewaffen, Maritime Technologie und Forschung (WTD 71) des Bundesamtes für Ausrüstung, Informationstechnik und Nutzung der Bundeswehr (BAAINBw).

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