H2GO - Großserienfertigung von Brennstoffzellen für die Lastenmobilität

H2GO, der Nationale Aktionsplan Brennstoffzellen-Produktion, bündelt die Aktivitäten von 19 Fraunhofer-Instituten in insgesamt fünf Teilverbunden. Die Gesamtkoordination liegt beim Fraunhofer IWU.
© Fraunhofer IWU
H2GO, der Nationale Aktionsplan Brennstoffzellen-Produktion, bündelt die Aktivitäten von 19 Fraunhofer-Instituten in insgesamt fünf Teilverbunden. Die Gesamtkoordination liegt beim Fraunhofer IWU.

Steigende Verkehrsleistungen im Straßengüterverkehr sorgen für einen kontinuierlichen Anstieg der CO2-Emissionen in diesem Segment – trotz Fortschritten bei Verbrauch und Abgastechnik. Der Bedarf, Alternativen zu fossilen Energieträgern zu entwickeln, ist daher besonders im Schwerlastverkehr groß.

Brennstoffzellenelektrische Fahrzeuge (FCEVs, fuel cell electric vehicles) können künftig eine tragende Rolle im CO2-neutralen Fernverkehr übernehmen: In technologischer Hinsicht bietet die Brennstoffzelle im Vergleich zu den heutigen fossilen Antriebstechnologien ähnliche Volumen- und Gewichtszuladungen bei vergleichbaren Reichweiten und Tankzeiten. Damit bleibt Speditionen die heute gewohnte Flexibilität im Lkw-Einsatz erhalten. Gegenüber anderen emissionsfreien Antrieben sind FCEVs gerade im Schwerlastverkehr betriebs- wie volkswirtschaftlich und auch ökologisch wettbewerbsfähig – einen erfolgreichen Markthochlauf vorausgesetzt, der für Wasserstoff Kostenparität zu fossilen Energieträgern schafft. Industriepolitisch eröffnet Wasserstoff die einmalige Chance, nicht nur den Klimaschutz zu fördern und die Energieversorgung auch im Mobilitätssektor breiter aufzustellen. Für den Produktionsstandort Deutschland kann er zusätzliche Wertschöpfung und damit ein umfangreiches, nachhaltiges und zukunftsfähiges Geschäftsfeld generieren.

Der Aktionsplan H2GO bündelt die Aktivitäten von 19 Fraunhofer-Instituten mit dem Ziel einer signifikanten CO2-Reduzierung in der Lastenmobilität. Im Fokus stehen dabei Entwicklung und Rollout von industriellen Technologien zur wirtschaftlichen Produktion von Brennstoffzellen, vorrangig für den straßengebundenen Schwerlastverkehr.  

Der Aktionsplan ist darauf ausgerichtet, Industrie und Forschung zu einem starken Ökosystem für eine wirtschaftlich nachhaltige Brennstoffzellen-Produktion zu verbinden, um die Brennstoffzellen-Technologie für die Gesellschaft transparent, greifbar und nutzbar zu machen. H2GO wird der deutschen Industrie auf mehreren Ebenen Unterstützung zur Steigerung ihrer Produktivität und Innovationskraft bieten. So fächert ein eigens entwickeltes Framework mehrere Transferlinien mit verschiedenen maßgeschneiderten Modulen auf, die Grundlagen für eine Brennstoffzellen-Produktion enthalten. Unternehmen können an den bereitgestellten Informationen teilhaben und somit ihre Produktionselemente entwickeln. Außerdem werden auf Basis von virtuellen Abbildern der Produktionselemente digitale Pilotlinien aufgebaut. Diese bieten eine große Hilfestellung für die effiziente Betrachtung der Wertschöpfungskette. Auch für den Prozesshochlauf der zukünftigen Serienproduktion gibt es Lösungsangebote, die eventuelle Anlaufprobleme abstellen helfen, damit rasch eine fehlerfreie Produktion realisiert werden kann. Sogar Recycling-Lösungen und Entwicklungsprojekte zur Generierung geschlossener Stoffkreisläufe gehören zum Angebotsportfolio.

Damit steht den Unternehmen beim Übergang zu einer Brennstoffzellen-Produktion in Großserie ein umfangreiches Angebotspaket zur Verfügung – von der ersten Analyse bis hin zur Serienproduktion. H2GO umfasst außerdem viele Möglichkeiten, in Verbundvorhaben oder direkten Kooperationen Bemusterungen, Beistellungen, produzierende Forschung und gemeinsame Ausgründungen zu realisieren.

Das Fundament von H2GO bilden 19 Fraunhofer-Institute in insgesamt 9 Bundesländern, die mit ihren Forschungskompetenzen und -infrastrukturen sowie lokalen Netzwerken neue Fertigungslösungen in regionalen Technologiehubs entwickeln. Diese werden in vier Technologie-Teilverbünde geclustert und unter Einbeziehung zahlreicher Initiativen auf Landes- und Bundesebne gezielt gestärkt. Ein weiterer, übergeordneter Teilverbund »Virtuelle Referenzfabrik« stellt digitale Abbilder der entwickelten Produktionslösungen zur Verfügung und ermöglicht so den synergetischen Zusammenschluss in einer virtuellen Referenzarchitektur für die Brennstoffzellen-Produktion.