Was ist die Herausforderung?
Deutschland steht, wie alle Industrienationen, mit der Energiewende vor einer bedeutenden Herausforderung, die es von Wirtschaft und Wissenschaft gemeinsam zu bewältigen gilt. Dabei ist die Brennstoffzelle eine Schlüsselkomponente für die mobile und stationäre Nutzung von Wasserstoff, dem Energieträger der Zukunft.
Welche Lösung haben wir für Sie?
Die Fraunhofer-Gesellschaft entwickelt unter Gesamtkoordination des Fraunhofer IWU eine Forschungsplattform für eine neuartige Brennstoffzellenproduktion, die deren beschleunigte Industrialisierung ermöglichen soll. Sie wird im wesentlichen drei Ziele verfolgen
- das technologische und wirtschaftliche Potenzial von Brennstoffzellen deutlich verbessern,
- die kostenoptimierte, skalierbare, bedarfsorientierte Serienproduktion erstmals ermöglichen und
- den strukturierten Rollout in Industrie und Gesellschaft erheblich beschleunigen und steigern.
Hierfür wird eine Referenzarchitektur für die Brennstoffzellenproduktion entwickelt. Sie ermöglicht die Ableitung anwendungs- und typspezifischer Fertigungsszenarien für Einzel- bzw. Gesamtkomponenten und deren Planung im industriellen Maßstab. Dazu wird über den Aufbau von Technologiehubs eine schnelle Transformation der Lösungen in die Industrie gewährleistet.
Im Fokus dieser Technologiehubs steht die hochratenfähige Fertigung von Brennstoffzellen-Komponenten. Der Fokus richtet sich auf die Hauptkostentreiber: Membran-Elektroden-Einheiten (MEA) – vom konkreten Produktionsprozess inklusive Handhabung und Qualitätssicherung bis zur Fabrikplanung. Weiterer Schwerpunkt sind die Bipolarplatten, bei der vor allem Umformverfahren für eine effiziente industrielle Massenproduktion erforscht werden. In diesem Zusammenhang werden Rolle-zu-Rolle-Technologien, schnellere Fügeverfahren und eine In-Line-Qualitätsüberwachung entwickelt. Zudem geht es um den Einsatz von stückzahlfähigen Oberflächen- und Beschichtungsverfahren, ein automatisiertes Handling, die Montage von Brennstoffzellen-Stacks sowie das recyclinggerechte Design. Schließlich werden in Hinblick auf eine Massenproduktion von Brennstoffzellen-Systemen weitere Herausforderungen die sich aus dem tatsächlichen Implementierungsszenarios ergeben, Berücksichtigung finden.
Was steht jetzt konkret zur Verfügung?
Die Fraunhofer-Forschungsplattform Brennstoffzellenproduktion bietet Ihnen als Unternehmen eine starke Allianz für die Produktion von Brennstoffzellen in Deutschland, die zur Sicherung von Prosperität und Arbeitsplätzen sowie zu einem innovativen und intelligenten Klimaschutz beiträgt. Als Partner profitieren Sie von der Erschließung innovativer Brennstoffzellentechnologien und wettbewerbsfähiger Produktionsverfahren. Ganz konkret können Sie Ihre Komponenten zum Test und zur Einbindung in Brennstoffzellensysteme beistellen. Zudem können Sie u.a. Maschinen und Anlagen bzw. deren digitale Abbilder integrieren und hinsichtlich Vernetzbarkeit mit Pre- und Postprozessen weiterentwickeln.