Philipp Oppek, M.Eng.

Philipp Oppek, M.Eng.

  • Institut für Angewandte Materialien - Elektrochemische Technologien (IAM-ET)
    Adenauerring 20b
    Gebäude 50.40
    D-76131 Karlsruhe 

Werdegang

  • Okt. 2017 - Feb. 2021: Berufstätigkeit bei Schaeffler Technologies AG & Co. KG, Teilprojektleiter Prozessentwicklung Siebdruck für PEM-Brennstoffzellen
  • Okt. 2018 - Dez. 2021: Duales Masterstudium Maschinenbau (M.Eng.), Duale Hochschule Baden-Württemberg & Schaeffler Technologies AG & Co. KG
    Masterarbeit am IAM-ET: "Experimentelle Untersuchung der Einflüsse von Betriebsparametern auf PEM-Brennstoffzellen mittels statistischer Versuchsplanung"
  • Dez. 2017 - Feb. 2018: Zertifikatsstudiengang Mechanical Engineerig, Wilhelm Büchner Hochschule 
  • Okt. 2014 - Sep. 2017: Duales Bachelorstudium Maschinenbau (B.Eng.), Duale Hochschule Baden-Württemberg Mannheim & Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Auslandsaufenthalt
  • Mrz. 2022 - Aug. 2022: Ortsaufgelöste Messungen an PEM-Brennstoffzellen an der University of Hawaii 

Forschungsthema

Forschungsprojekt
  • Projekt: Produktions- und Struktur-optimiertes Metall-Strömungsfeld für Bipolarplatten (ProStroM)
  • Zellarchritektur- und Prüfstandstechnologieentwicklung zur ortsaufgelösten Charakteriserung von segmentierten Brennstoffzellen (ZaPtos)
  • Projektpartner: GFS Fuel Cells GmbH, Schaeffler AG, Bender GmbH, Hochschule Karlsruhe, Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW)
Entwicklung von ortsaugelöster Messtechnik und segmentiertem Zellgehäuse 
  • Weiterentwicklung und Inbetriebnahme eines Messtands für Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen (PEMFCs)
  • Entwicklung von Messtechnik zur lokalen Durchführung von Impedanzspektroskopie 
  • Konstruktion eines segmentierten Zellgehäuses mit variabel einstellbarer Anpresskraft je Segment
Ortsaufgelöste Charakterisierung von PEM-Brennstoffzellen
  • Elektrochemische Charakterisierung von Verlustprozessen in PEMFCs entlang des Gaskanals
  • Messtechnische Untersuchung von PEM-Brennstoffzellen mittels stationärer und dynamischer Messmethoden (Polarisationskurven, elektrochemische Impedanzspektroskopie etc.)
  • Detaillierte Analyse von Impedanzspektren mittels Verteilung der Relaxationszeiten (DRT) entlang des Gaskanals
  • Ortsaufgelöste Untersuchung der Interaktion zwischen Gaskanal und Aktivkomponenten
  • Analyse des Einflusses verschiedener Brennstoffzellen-Komponenten (MEA, GDL, Bipolarplatte, Strömungsstrukturen etc.) auf die Verlustprozesse entlang des Gaskanals
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Segmentiertes Zellgehäuse
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Platine zur ortsaufgelösten Erfassung von Strom- und Spannungsdaten
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Ortsaufgelöste Analyse der Verlustprozesse entlang des Gaskanals

Abschlussarbeiten

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Titel Typ Betreuer Studierende Zeitraum
Ortsaufgelöste Identifizierung und Quantifizierung von Diffusionsverlusten in PEM-Brennstoffzellen Masterarbeit Philipp Oppek Yannick Fischer abgeschlossen 05/2024

Modellierung und Quantifizierung der Sauerstofftransportprozesse in PEM-Brennstoffzellen

 Masterarbeit Philipp Oppek / Tobias Goosmann Paulo Borges abgeschlossen 10/2023
Exsitu Analyse der Interaktion zwischen 3D Flussfeldstrukturen und Gasdiffusionslage einer PEMFC Bachelorarbeit Philipp Oppek Yannik Dudda abgeschlossen 03/2023
Ortsaufgelöste Methodik zur Untersuchung von Verlustprozessen in PEM-Brennstoffzellen Masterarbeit Philipp Oppek Mischa Geörg abgeschlossen 12/2022
Konstruktion und Inbetriebnahme eines Kontaktwiderstandsprüfstands für PEM-Brennstoffzellen Technikerarbeit Philipp Oppek Philipp Wunsch abgeschlossen 06/2022

Entwicklung einer Messvorrichtung zur Durchführung von ortsaufgelösten
Messungen an PEM-Brennstoffzellen

 Bachelorarbeit Philipp Oppek Yannick Fischer abgeschlossen 03/2022

Wissenschaftliche Hilfskräfte

Aufgabenbereich Betreuer Studierende Zeitraum
Entwicklung von Embedded Software für PEMFC-Messelektronik   offen  

Weiterentwicklung eines PEMFC-Messstands und ortsaugelöster Messtechnik

 

Entwicklung von Auswerteroutinen 

 Philipp Oppek Yannick Fischer bis 08/2023

Konstruktion und Fertigung von segmentierten Brennstoffzellen

 

Inbetriebnahme der Messtechnik für ortsaufgelöste Analysen

 Philipp Oppek Mischa Geörg bis 06/2022

Aufbau eines PEMFC-Messstands für ortsaufgelöste Untersuchungen

 Philipp Oppek Marvin Dorn bis 03/2022

 

Lehrveranstaltungen
Titel Typ Semester
Praktikum Batterien und Brennstoffzellen Praktikum (P) WS 24/25

Veröffentlichungen und Tagungsbeiträge

Publikationen und Proceedings

  1. Y. Fischer, P. Oppek, A. Chuang, A. Weber, "Influence of the Clamping Force and the Formation of Liquid Water Along the Channel on the Local Diffusion Processes in PEMFCs", ECS Transactions (2024), 114, 5, 441. DOI: 10.1149/11405.0455ecst

  2. P. Oppek, S. Raab, A. Weber, "Spatially Resolved Analysis of the Influence of Three-Dimensional Flow Field Structures on Loss Processes in PEMFCs", ECS Transactions (2024), 114, 5, 427. DOI: 10.1149/11405.0427ecst

Tagungsbeiträge

  1. Y. Fischer, P. Oppek, A. Chuang, A. Weber, "Influence of the Clamping Force and the Formation of Liquid Water Along the Channel on the Local Diffusion Processes in PEMFCs", PRiME 2024, Honolulu, 06.-11.10.2024 (Vortrag)

  2. P. Oppek, S. Raab, A. Weber, "Spatially Resolved Analysis of the Influence of Three-Dimensional Flow Field Structures on Loss Processes in PEMFCs", PRiME 2024, Honolulu, 06.-11.10.2024 (Vortrag)

  3. Y. Fischer, P. Oppek, S. Raab, A. Weber, „Spatially Resolved Quantification of Diffusion Losses in a Segmented PEM Fuel Cell with adjustable Clamping Forces”, 20th Symposium on Modeling Experimental Validation Trafo Baden of Electrochemical Energy Technologies (ModVal 2024), Baden, Schweiz,12.03.-14.03.2024 (Vortrag)

  4. P. Oppek, A. Weber, „Empirical PEMFC model for local performance and resistance prediction”, 20th Symposium on Modeling Experimental Validation Trafo Baden of Electrochemical Energy Technologies (ModVal 2024), Baden, Schweiz, 12.03.-14.03.2024 (Vortrag)

  5. P. Oppek, T. Goosmann, A. Weber, „Impact of Clamping Force Distribution on Loss Processes in a Segmented PEMFC", 244th ECS meeting, Gothenburg, 08.10.-12.10.2023 (Vortrag)

  6. T. Goosmann, P. Oppek, A. Weber, „Method for Systematic Validation of a Physically Based PEMFC Model By Spatially Resolved Impedance Measurements", 244th ECS meeting, Gothenburg, 08.10.-12.10.2023 (Vortrag)

  7. P. Oppek, T. Goosmann, T. Reshetenko, A. Weber, „Spatial Distribution of Loss Processes Along the gas Channels of PEMFC", 27th European Fuel Cell Forum, Luzern, 04.07.-07.07.2023 (Vortrag)

  8. T. Goosmann, P. Oppek, S. Raab, A. Weber, „Impedance-based observation and quantification of water in PEMFCs", 27th European Fuel Cell Forum, Luzern, 04.07.-07.07.2023 (Poster)

  9. M. Geörg, P. Oppek, A. Weber, „An impedance-based approach to derive causal relationships between operational variables in a segmented PEMFC", 27th European Fuel Cell Forum, Luzern, 04.07.-07.07.2023 (Poster)

  10. P. Oppek, T. Goosmann, A. Weber, „Spatial Distribution of Loss Processes in PEMFC”, 19th Symposium on Fuel Cell and Battery Modelling and Experimental Validation – ModVal 19, Duisburg, 21.03.2023-23.03.2023 (Vortrag)

  11. P. Oppek, M. Geörg, T. Goosmann, A. Weber, T. Reshetenko, U. Krewer, „Spatially Resolved Deconvolution of Loss Processes in PEM Fuel Cells”, 241st ECS Meeting, Vancouver, 29.05.2022-02.06.2022 (Vortrag)

  12. T. Goosmann, S. Raab, P. Oppek, A. Weber, E. Ivers-Tiffée, „Impedance-Based, Multi-physical DC-Performance-Model for a PEMFC Stack”, 241st ECS Meeting, Vancouver, 29.05.2022-02.06.2022 (Vortrag)

  13. P. Oppek, T. Goosmann, J. Haußmann, A. Weber, „Methodology using design of experiments to maximize PEMFC performance”, 25th European Fuel Cell Forum, Online-Konferenz, 29.06.-02.07.2021 (Vortrag)

  14. T. Goosmann, M. Heinzmann, P. Oppek, K. Schwab, P. Föllmer, A. Weber, "Impedance-based, spatially resolved DC-Performance Model for PEMFC", 25th European Fuel Cell Forum, Online-Konferenz, 29.06. - 02.07.2021 (Poster)