Dr. Philip Marmet
Dr. Philip Marmet
ZHAW
School of Engineering
Multiphysik-Modellierung und Bildverarbeitung
Technikumstrasse 71
8400 Winterthur
Arbeit an der ZHAW
Tätigkeit
- Dozent und Forscher im Bereich Multiphysik und Multiskalen Simulation, Charakterisierung und stochastische Modellierung von Mikrostrukturen.
- Mathematikvorlesungen Analysis 1 und 2 in Bachelorstudiengängen.
- Aktuell: Kürzlich veröffentlichte Publikation: "Effective transport properties of porous composites applied to MIEC SOC electrodes ": doi.org/10.1039/D4YA00074A, "Multiscale-Multiphysics Model for Optimization of Novel Ceramic MIEC Solid Oxide Fuel Cell Electrodes": themultiphysicsjournal.com/index.php/ijm/article/view/953, “Stochastic microstructure modeling of SOC electrodes based on a pluri-Gaussian method” : doi.org/10.1039/D3YA00332A.
Arbeits- und Forschungsschwerpunkte
Methods: - General: Multiphysics and Multiscale simulations of technical systems and processes. Depending on the problem, different modeling approaches are applied (e.g. analytical models, system simulation with lumped parameters, finite element and finite volume method in 1D, 2D and 3D) using own implementations as well as commercial software packages (e.g. GeoDict, Comsol Multiphysics, ANSYS, OpenFOAM, Matlab/Simulink etc.). - Digital Microstructure Design: Workflow for a digital design and optimization of porous materials. Microstructures are virtually varied and optimized based on stochastic digital microstructure twins, which are fitted to real tomography data. The impact of the virtual microstructure variation on the device-performance is predicted with an appropriate physical model. This approach has been successfully applied for solid oxide fuel cells (SOFC) and aerosolfilters and can easily be adapted to other applications. - Multiscale approach: Real and virtual microstructure models are characterized based on 3D geometry data in an automated way (e.g. using cloud computing). The effective properties of the microstructures are then used as an input for a continuum Multiphysics model. - Experimental calibration and validation: Very often, modelling and simulation are used together with experimental studies in order to calibrate and validate the models and to verify the design guidelines deduced from the simulations. Thus, the appropriate design, analysis and interpretation of experiments is often an important part of a successful modeling project. Applications: - Fuel cells: Solid oxide fuel cells (SOFC, especially novel material concepts for nickel-free electrodes), PEM fuel cells (membrane electrode assembly modelling and water management), electrochemical impedance spectroscopy - Aerosolfilters: Design for low pressure drop and high filter efficiency of ceramic and polymer-based filters. - Model-based development and optimization of fluidic dosing systems including electromagnetic, piezoelectric or pneumatic actuation. Control of the dosing by integrated flow measurement. Experience with low to very high viscous fluids. - General: Analysis, modeling and simulation of technical systems and processes in a broad range of applications. Excerpt of additional experience from successfully completed modeling projects: Drop separation for low and high viscous fluids (two-phase flow CFD simulation), Brownian dynamics simulation of colloidal suspensions, model-based development of actuators (pneumatic, electromagnetic, voice-coil, piezoelectric) with system simulations and FEM-simulations, different modeling projects for sensors (flow sensor, electromagnetic and capacitive sensors), design and optimal placing of antennas (high frequency electromagnetic simulations), dynamic behavior of a cable cars (system simulation), waste gas treatment (CFD simulation) etc.
Berufserfahrung
- Dozent und Forscher im Bereich Multiphysik und Multiskalen Simulation, Charakterisierung und stochastische Modellierung von Mikrostrukturen, Unterrichten von Analysis 1 und 2 in Bachelorstudiengängen.
ZHAW
08 / 2024 - heute - Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institute of Computational Physics (ICP) an der ZHAW im Bereich Multiskalen-Multiphysik Simulationen. Lehrtätigkeit: Mathematikvorlesung Analysis 1 und 2 für Aviatik / Mobility Science Bachelorstudiengänge HS 2023 / FS 2024).
ZHAW
04 / 2023 - 08 / 2024 - Doktorand am Institute of Computational Physics (ICP) an der ZHAW im Bereich Multiphysik und Multiskalen Simulation. Hauptthema: Modelbasierte Optimierung von neuartigen Nickelfreien Anoden für Feststoffoxidbrennstoffzellen (SOFC) mit einem Fokus auf Mikrostruktur Effekte. Weitere Themen: Modelbildung und Simulation von Aerosolfiltern. Betreuung von Studentenarbeiten. Unterrichten von Analysis 1 und 2 für die Studiengänge WI und IT (2019-2021).
Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften ZHAW
02 / 2019 - 03 / 2023 - CAE-Engineer im Bereich Strömungsmechanik, Elektrodynamik und Multiphysics. Consulting, Schulung und Support.
CADFEM (Suisse) AG
01 / 2017 - 12 / 2018 - Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institute of Computational Physics (ICP) an der ZHAW, Modelbildung und Simulation von PEM-Brennstoffzellen.
Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften ZHAW
10 / 2015 - 12 / 2016 - Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut iPrint der Hochschule für Technik und Architektur Freiburg.
HEIA-FR
03 / 2013 - 12 / 2014 - Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Drucktechnologie der Berner Fachhochschule. Modellbildung von technischen Systemen und Verfahren inklusive experimentelle Verifikation. Unterricht im Bereich Systemsimulation für den Studiengang Maschinentechnik
Berner Fachhochschule BFH
02 / 2007 - 02 / 2013
Aus- und Weiterbildung
Ausbildung
- PhD in Physik / Modellbildung und Simulation, Hochtemperatur Brennstoffzellen
Universität Freiburg, Schweiz
02 / 2019 - 03 / 2023 - MSc in Physik (berufsbegleitend) / Soft Matter Theory
Universität Freiburg, Schweiz
09 / 2013 - 02 / 2016 - MSc in Engineering BFH (berufsbegleitend) / Industrial Technologies
Berner Fachhochschule
02 / 2011 - 02 / 2013 - BSc in Maschinentechnik / diplomierter Maschineningeniuer FH / Mechatronik, Entwicklung und Design, Fluidische Systeme
Berner Fachhochschule
10 / 2003 - 01 / 2007 - Berufslehre als Kontrukteur / Hydraulik
Gewerblich industrielle Berufsschule Thun, Bucher Hydraulics AG Frutigen
07 / 1999 - 06 / 2003
Weiterbildung
- Weiterbildungskurs Hochfrequenztechnik
Zürcher Hochschule für angewandte Wissenschaften
03 / 2018 - Projektmanagement IPMA Lehrgang mit Level D Abschluss
VZPM, Bern, Schweiz
10 / 2009
Netzwerk
ORCID digital identifier
Auszeichnungen
Auszeichnung für den besten Abschluss 2013 "Gold", Master of Science in Engineering
Berner Fachhochschule
09 / 2013
Empfehlungen
- Hier finden Sie meine Doktorarbeit mit dem Titel "Digital Materials Design of Solid Oxide Fuel Cell Anodes": doi.org/10.21256/zhaw-28430 .
- Aufgezeichnete Präsentation meiner Doktorarbeit "Digital Materials Design of Solid Oxide Fuel Cell Anodes" zhaw.mediaspace.cast.switch.ch/mediashare/d430305eb29a01af/media/t/0_8py1hjfn .
Projekte
- Novel approaches for investigating local corrosion and mechanical degradation of multiphasic alloys (LoCoMecha) / Teammitglied / laufend
- Deep Dive ML on Simulated Enzyme-Electrolysis Performance / Teammitglied / abgeschlossen
- GeoCloud – Simulation Software for Cloud-based Digital Microstructure Design of New Fuel Cell Materials / Teammitglied / abgeschlossen
- Versatile oxide fuel cell microstructures employing WGS active titanate anode current collectors compatible to ferritic stainless steel interconnects (VOLTA) / Teammitglied / abgeschlossen
- Designing multifunctional materials for proton exchange membrane fuel cells / Teammitglied / abgeschlossen
Publikationen
-
Marmet, Philip; Holzer, Lorenz; Hocker, Thomas; Boiger, Gernot Kurt; Brader, Joseph M.,
2024.
Effective transport properties of porous composites applied to MIEC SOC electrodes.
Energy Advances.
3(8), S. 2013-2034.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1039/d4ya00074a
-
Marmet, Philip; Holzer, Lorenz; Hocker, Thomas; Bausinger, Holger; Grolig, Jan G.; Mai, Andreas; Brader, Joseph M.; Boiger, Gernot K.,
2024.
The International Journal of Multiphysics.
18(2s), S. 58-83.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.21256/zhaw-30992
-
Marmet, Philip; Holzer, Lorenz; Hocker, Thomas; Muser, Vinzenz; Boiger, Gernot Kurt; Fingerle, Mathias; Reeb, Sarah; Michel, Dominik; Brader, Joseph M.,
2023.
Stochastic microstructure modeling of SOC electrodes based on a pluri-Gaussian method.
Energy Advances.
2(11), S. 1942-1967.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1039/D3YA00332A
-
Marmet, Philip; Holzer, Lorenz; Hocker, Thomas; Boiger, Gernot K.; Bausinger, Holger; Mai, Andreas; Fingerle, Mathias; Reeb, Sarah; Michel, Dominik; Brader, Joseph M.,
2023.
Energy Advances.
2(7), S. 980-1013.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1039/D3YA00132F
-
Marmet, Philip; Holzer, Lorenz; Grolig, Jan G.; Bausinger, Holger; Mai, Andreas; Brader, Joseph M.; Hocker, Thomas,
2021.
Modeling the impedance response and steady state behaviour of porous CGO-based MIEC anodes.
Physical Chemistry Chemical Physics.
23(40), S. 23042-23074.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1039/D1CP01962G
-
Capone, Luigino; Marmet, Philip; Holzer, Lorenz; Dujc, Jaka; Schumacher, Jürgen; Lamibrac, Adrien; Büchi, Felix; Becker, Jürgen,
2018.
Journal of Electrochemical Energy Conversion and Storage.
15(3), S. 031005.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1115/1.4038627
-
Dujc, Jaka; Forner-Cuenca, Antoni; Marmet, Philip; Cochet, Magali; Vetter, Roman; Schumacher, Jürgen; Boillat, Pierre,
2018.
Journal of Electrochemical Energy Conversion and Storage.
15(2).
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1115/1.4038626
-
Holzer, Lorenz; Pecho, Omar; Schumacher, Jürgen; Marmet, Philip; Büchi, F.N.; Lamibrac, A.; Münch, B.,
2017.
Electrochimica Acta.
241, S. 414-432.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2017.04.141
-
Holzer, Lorenz; Pecho, Omar; Schumacher, Jürgen; Marmet, Philip; Stenzel, Ole; Büchi, F.N.; Lamibrac, A.; Münch, B.,
2017.
Electrochimica Acta.
227, S. 419-434.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2017.01.030
-
Marmet, Philip,
2023.
Digital materials design of solid oxide fuel cell anodes.
Fribourg:
University of Fribourg.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.21256/zhaw-28430
-
Marmet, Philip; Hocker, Thomas; Boiger, Gernot K.; Grolig, Jan G.; Bausinger, Holger; Mai, Andreas; Fingerle, Mathias; Reeb, Sarah; Brader, Joseph M.; Holzer, Lorenz,
2022.
Composite conductivity of MIEC-based SOFC anodes : implications for microstructure optimization [Paper].
In:
15th European SOFC & SOE Forum 2022, Lucerne, Switzerland, 5-8 July 2022.
Winterthur:
ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.21256/zhaw-26055
-
Marmet, Philip; Hocker, Thomas; Grolig, Jan G.; Bausinger, Holger; Mai, Andreas; Brader, Joseph M.; Holzer, Lorenz,
2020.
Towards model-based optimization of CGO/Ni anodes [Paper].
In:
14th European SOFC & SOE Forum, Lucerne, Switzerland (online), 20-23 October 2020.
Zenodo.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.5281/zenodo.4556898
-
Vucko, Flavien; Ringot, Geoffrey; Marmet, Philip; Safa, Yasser; Holzer, Lorenz; Banait, Shruti; Perrin, Laura; Logé, Roland; Prestat, Michel,
2024.
Fatigue-corrosion behaviour of Ti6Al4V alloys in H2O2-containing physiological solution.
In:
EUROCORR Book of Abstracts.
European Corrosion Congress (EUROCORR), Paris, France, 1-5 September 2024.
-
Prestat, Michel; Marmet, Philip; Safa, Yasser; Holzer, Lorenz; Banait, Shruti; Perrin, Laura; Logé, Roland; Dumouchel, Maxime; Vucko, Flavien,
2024.
In:
EUROCORR Book of Abstracts.
European Corrosion Congress (EUROCORR), Paris, France, 1-5 September 2024.
-
Marmet, Philip; Holzer, Lorenz; Hocker, Thomas; Boiger, Gernot K.,
2024.
Modellbasierte Entwicklung von Elektroden für Festoxid-Brennstoffzellen.
In:
VPE/PLM Swiss Symposium, OST – Ostschweizer Fachhochschule, Rapperswil, Schweiz, 11. April 2024.
-
Marmet, Philip; Holzer, Lorenz; Hocker, Thomas; Boiger, Gernot Kurt,
2023.
Multiscale-multiphysics model for novel ceramic solid oxide fuel cell electrodes.
In:
18th International Conference of Multiphysics, Graz, Austria, 14-15 December 2023.
-
Vucko, Flavio; Ringot, Geoffrey; Marmet, Philip; Holzer, Lorenz; Dumouchel, Maxime; Prestat, Michel,
2023.
In:
The Annual Congress of the European Federation of Corrosion (EuroCorr), Brussels, Belgium, 27-31 August 2023.
-
Marmet, Philip,
2022.
Optimization of MIEC-based SOFC anodes by digital microstructure design (DMD).
In:
18th Symposium on Modeling and Experimental Validation of Electrochemical Energy Technologies (ModVal), Hohenkammer, Germany, 14-16 March 2022.
-
Marmet, Philip; Holzer, Lorenz; Hocker, Thomas; Boiger, Gernot Kurt; Hilden, Janine; Reeb, Sarah; Fingerle, Mathias,
2021.
In:
GeoDict User Meeting 2021 Book of Abstracts.
10. GeoDict User Meeting, online, 4.-8. Oktober 2021.
Kaiserslautern:
Math2Market.
S. 22.
Verfügbar unter: https://youtu.be/AIROVKq5yoc
-
Marmet, Philip; Holzer, Lorenz; Grolig, Jan G.; Mai, Andreas; Brader, Joseph M.; Hocker, Thomas,
2021.
Comprehensive model for CGO based anodes.
In:
17th Symposium on Modeling and Experimental Validation of Fuel Cells, Electrolysers and Batteries (ModVal), online, 20-22 April 2021.
-
Marmet, Philip; Capone, Luigino; Lamibrac, Adrien; Dujc, Jaka; Schumacher, Jürgen,
2016.
Ensemble-based study of equilibrium liquid water distribution in PEM gas diffusion layer.
In:
13th Symposium on Modeling and Experimental Validation of Fuel Cells, Electrolysers and Batteries, EPFL Lausanne, Switzerland, 22 March 2016.
Publikationen vor Tätigkeit an der ZHAW
- P. Marmet and F. Bircher, “Multiphysics Modelling of a Micro Valve,” European Comsol Conference 2009. Comsol Multiphysics, Milan, 2009.
- P. Marmet, F. Bircher, J. Renner, P. Haslebacher, G. Schlegel, and F. Fässler, “Simulation aided design of inkjet systems,” in Advances in Printing and Media Technology, 2011, pp. 69–91
- Patent application: Stefan Berger, Simon Zumbrunnen, Philip Marmet, Philipp Haslebacher, Manfred Schär, Flow Sensor, patent number: PCT/EP2012/066227.
Übrige Publikationen
- Marmet, P., Holzer, L., Hocker, T., Boiger, G. K., Bausinger, H., Mai, A., Fingerle, M., Reeb, S., Michel, D., & Brader, J. M. (2023). Characterization-app : standardized microstructure characterization of SOC electrodes as a key element for Digital Materials Design [Data set]. Zenodo.
- Marmet, P., Holzer, L., Hocker, T., Muser, V., Boiger, G. K., Fingerle, M., Reeb, S., Michel, D., & Brader, J. M. (2023). Python app for stochastic microstructure modeling of SOC electrodes based on a pluri-Gaussian method [Data set]. Zenodo.
- Aufgezeichnete Präsentation meiner Doktorarbeit "Digital Materials Design of Solid Oxide Fuel Cell Anodes"