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Brennstoffzellentechnik: Wasserstoff-Kreislauf praxisnah erleben mit UniTrain
Das kompakte UniTrain-System bildet den vollständigen Energiewandlungszyklus ab: Wasserstoff sicher erzeugen und Strom gewinnen, die Grundlagen der Brennstoffzellentechnik umfassend verstehen.

Wasserstoff und Brennstoffzellen sind Schlüsseltechnologien für eine CO₂-neutrale Zukunft. Besonders im Mobilitätssektor und zur Speicherung erneuerbarer Energien gewinnen sie stark an Bedeutung. Um diese Technologie sicher anwenden zu können, ist ein fundiertes Verständnis der elektrochemischen Prozesse unerlässlich – von der Elektrolyse bis zur „kalten Verbrennung“ in der Zelle.

Das UniTrain-Trainingssystem zur Brennstoffzellentechnik vermittelt diese Handlungskompetenz. Es bildet den gesamten Wasserstoff-Kreislauf in einem sicheren, kompakten und messtechnisch vollständig erfassten System ab. Sie erhalten ein computergestütztes Trainingssystem, das den kompletten Energiekreislauf von der Wasserstofferzeugung mittels PEM-Elektrolyseur bis zur Stromerzeugung in einer PEM-Brennstoffzelle praxisnah und messtechnisch nachvollziehbar macht.

Lernende erzeugen Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasser und wandeln diese Gase in einer PEM-Brennstoffzelle wieder in elektrische Energie um. Dieses geschlossene Kreislaufprinzip macht die Wasserstofftechnologie direkt erlebbar und verständlich. Dank der integrierten Messgeräte werden alle relevanten Kennlinien und Wirkungsgrade präzise analysiert. Das System ist inhärent sicher konzipiert, es nutzt Wasserstoff „on demand“ in geringen Mengen, ohne externe Hochdruck-Gasflaschen. Dies ermöglicht Lernenden, sich voll auf die physikalischen und chemischen Prinzipien zu konzentrieren, ohne komplexe Sicherheitsvorkehrungen zu benötigen. Es ist ideal für Lehrende, die eine einfache Vorbereitung und robuste Hardware schätzen.

Lernziele im Detail

Mit dem UniTrain-System zur Brennstoffzellentechnik erreichen Lernende fundierte Handlungskompetenzen. Sie erarbeiten sich ein tiefes Verständnis für die Funktionsweise und die Potenziale der Wasserstofftechnologie. Die praxisorientierten Lernziele bereiten optimal auf zukünftige Herausforderungen in der Energiewirtschaft vor und stärken das technische Fachwissen.

Funktionsprinzip des Wasserstoffkreislaufs verstehen

Lernende führen den Prozess der Wasserstofferzeugung durch PEM-Elektrolyse und der Stromerzeugung in einer PEM-Brennstoffzelle praktisch durch und begreifen die elektrochemischen Grundlagen.

Komponenten charakterisieren

Lernende nehmen die U/I-Kennlinien eines Elektrolyseurs und einer Brennstoffzelle auf. Daraus ermitteln sie wesentliche Kenngrößen wie Zersetzungsspannung und Maximum Power Point (MPP).

Wirkungsgrade berechnen und bewerten

Lernende bestimmen den Faraday- und den Energiewirkungsgrad messtechnisch, sowohl für den Elektrolyse-Prozess als auch für die Brennstoffzelle. Sie analysieren die Verluste im Gesamtprozess.

Brennstoffzellen-Stacks verschalten

Lernende bauen Reihen- und Parallelschaltungen von Brennstoffzellen auf. Sie vergleichen deren Auswirkungen auf die Ausgangsspannung, den Strom und die Gesamtleistung messtechnisch.

Sicheren Umgang mit Wasserstofftechnologie erlernen

Lernende verstehen die Sicherheitsmerkmale des Systems und wenden die Brennstoffzellentechnik sicher an, indem sie die Funktionsweise des inhärent sicheren Designs nachvollziehen.

Stöchiometrische Verhältnisse und Faradaysche Gesetze anwenden

Lernende überprüfen das stöchiometrische Verhältnis von Wasserstoff und Sauerstoff bei der Elektrolyse. Sie wenden die Faradayschen Gesetze zur Berechnung des Wirkungsgrades praktisch an.


Features & Anwendung

Mit dem UniTrain-System zur Brennstoffzellentechnik entdecken Sie praktische Anwendungen und verstehen den Wasserstoff-Kreislauf. Dabei entwickeln Sie technische Fähigkeiten: Analyse von Kennlinien, Berechnung von Wirkungsgraden und ein sicherer Umgang mit dieser Zukunftstechnologie.
Vollständiger Wasserstoff-Kreislauf in einem System
Das System demonstriert den kompletten Energiewandlungszyklus: Lernende erzeugen per PEM-Elektrolyseur aus Wasser Wasserstoff und Sauerstoff, die sie in einer PEM-Brennstoffzelle zu Strom umwandeln. Der geschlossene Kreislauf macht Wasserstofftechnologie erlebbar und verständlich.
Quantitative Analyse von Kennlinien und Wirkungsgraden
Das UniTrain-Interface ist ein multifunktionales Messgerät, das präzise Kennlinien (U/I, Leistung) von Elektrolyseur und Brennstoffzelle erfasst. Dies ermöglicht die quantitative Untersuchung und Berechnung fundamentaler Kenngrößen wie Zersetzungsspannung, MPP, Faraday- und Energiewirkungsgrad.
Untersuchung von Reihen- und Parallelschaltungen
Das Experimentierboard mit Doppel-Brennstoffzelle ermöglicht das Verschalten von Zellen in Reihe und parallel. Der messtechnische Vergleich beider Schaltungen vermittelt Wissen zur Konzeption von Brennstoffzellen-Stacks für höhere Spannungen oder Ströme.
Inhärent sicheres Systemdesign für gefahrloses Experimentieren
Sicherer Wasserstoff-Betrieb in Labor und Klassenraum, bedarfsgerechte H2-Erzeugung in geringen Mengen für direkten Verbrauch. Externe Hochdruckflaschen entfallen. Drucklose Gasspeicher schützen vor Überlauf und Überdruck. Lernende fokussieren sich auf Prinzipien statt komplexer Sicherheit.
PEM-Elektrolyseur mit graduierten Gasspeichern
Der PEM-Elektrolyseur erzeugt hochreinen Wasserstoff für quantitative Analysen. Integrierte, graduierte Gasspeicher zeigen H2- und O2-Volumen direkt messbar. So lässt sich das stöchiometrische 2:1-Verhältnis praktisch überprüfen und der Wirkungsgrad mittels Faradayscher Gesetze berechnen.
PEM-Doppel-Brennstoffzelle zur Stack-Simulation
Zwei auf dem Board integrierte, flexibel verschaltbare PEM-Brennstoffzellen veranschaulichen das Prinzip eines „Stacks“ zur Leistungserhöhung. Lernende untersuchen und vergleichen Kennlinien von Einzelzelle, Reihenschaltung (Spannungserhöhung) und Parallelschaltung (Stromerhöhung).
Elektrische Verbraucher
Ein variabler Lastwiderstand, eine Lampe sowie ein kleiner Elektromotor sind auf dem Experimentierboard vorhanden. Diese zeigen verschiedene Arbeitspunkte der Brennstoffzelle sowie die Notwendigkeit, Zellen zu einem Stack zu verbinden.
Virtuelle Instrumente – zentrale Mess- und Analysewerkzeuge für Solarexperimente
Die integrierten virtuellen Instrumente verbinden Lernsoftware, Hardwaresteuerung und Messdatenerfassung. Lernende zeichnen Kennlinien mit dem X/Y-Schreiber auf, messen präzise elektrische Größen und erfassen Bestrahlungsstärke sowie Temperatur zur Wirkungsgradberechnung.

Lieferumfang: alles für das perfekte Lehr- und Lernerlebnis

Art.-Nr.: SO4203-2V
UniTrain Aufbewahrungskoffer für Experimentierboard
Art.-Nr.: CO4203-2J
UniTrain Messzubehör, Shunts und Messleitungen
Art.-Nr.: CO4203-2Y
UniTrain Aufbewahrungskoffer für ein Gesamtsystem
Art.-Nr.: LM2330
Digitalmultimeter Multi 13S
Art.-Nr.: CO4204-3C
Kurs Energietechnik: Brennstoffzellentechnik
Art.-Nr.: CO4203-2A
UniTrain Interface mit virtuellen Instrumenten (Basis VI)

Produktinformationen & Downloads

Poster--Installationstechnik-Set-Flyer.pdf
UniTrain-Multimedia-Desktop-Lab-Brochure.pdf
BRO-ALL-RXLeaShort-DE-Brochure.pdf
Gruener-Wasserstoff-im-Smart-Grid-Flyer.pdf
Trainingssysteme-fur-die-Elektrische-Energietechnik.pdf
Poster--Smart-Grid--Flyer.pdf

Aus Wissen wird Können.

YOU GUIDE THE LEARNING

Wenn Theorie und Praxis Hand in Hand gehen.

RXLea bringt eine neue Art des Lernens: projektorientiert, praxisnah und klar strukturiert. Lernende lösen reale Aufgaben, Lehrkräfte sparen Zeit bei der Vorbereitung. Interaktive Module, smarte Analysen und echte Hardware schaffen eine moderne, effiziente Lernwelt.

Praxisnah und interaktiv

Animationen, interaktive Aufgaben und realitätsnahe Szenarien fördern ein tiefes Verständnis. Alle Inhalte sind als klare Lernpfade strukturiert – für fokussiertes, praxisnahes Lernen.

Digitale Unterstützung

3D-Aufbauanimationen und digitale Anleitungen erleichtern komplexe Abläufe, reduzieren Fehler und stärken die Selbstständigkeit der Lernenden.

Visuelle Unterstützung

Übersichtsbilder, Screenshots und Animationsbeispiele machen die Lernwelt transparent. Ergänzend stehen Fotos aus den Lernpaketen zur Verfügung, bei Bedarf auch länderspezifisch.

Häufig gestellte Fragen

Egal, ob Sie Informationen zur Garantie, zu Reparaturprozessen oder zu Rücksendungen benötigen – hier finden Sie Antworten auf Ihre Fragen.
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  • Zuverlässiger Gerätetransport
  • Sollte eine Reparatur nicht möglich sein oder sich wirtschaftlich nicht rechnen, kontaktieren wir Sie, um mögliche Alternativen zu besprechen.
  • Für eine nachhaltige Zukunft gewährleistet unser Rücknahme- und Recyclingservice eine fachgerechte und umweltfreundliche Entsorgung sowie das Recycling von nicht mehr benötigter Ausrüstung.
  • Bitte haben Sie Verständnis dafür, dass wir aufgrund der Vielzahl unserer Geräte aktuell keine Ersatzgeräte für die Dauer der Reparatur anbieten. Unser Team arbeitet jedoch stets daran, die Reparaturprozesse so effizient wie möglich zu gestalten, um die Wartezeit für Sie zu minimieren.
  • Ja, wir bieten Ersatzteile für viele unserer Produkte an. Bitte kontaktieren Sie unseren Kundenservice, um die Verfügbarkeit zu prüfen und eine Bestellung aufzugeben.
  • Über den aktuellen Fortschritt Ihres Anliegens halten wir Sie per E-Mail auf dem Laufenden.
  • Rückfragen können jederzeit unter Angabe der RMA-Nummer erfolgen. Rufnummer +49 2273 567 4224 oder per E-Mail unter service@lucas-nuelle.de

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