Beschreibung

Herausforderung:

Der Aufbau von Wasserstofferzeugern (Elektrolyseure) wie auch von Wasserstoffumwandler (Brennstoffzellen) und deren Systemkomponenten (z.B. Befeuchter) besitzen als Funktionsträger eine Membran, die in größerer Stückzahl zu einem Stapel gebildet wird. Dies hat zur Folge, dass für eine Großserienproduktion eine Vielzahl von Membrankomponenten qualitätsgesichert in kurzer Zeit produziert werden müssen. Konventionelle „pick&place“ Produktionssysteme mit Robotern können die erforderliche Taktzeit der Industrie von weniger als 1 Hz (1 Stück/Sek.) nicht erreichen. Erst Anlagen und Verfahren, die direkt von der Rolle die Membrankomponenten fertigen und im Rahmen des Projektes aufgebaut werden sollen, haben das Potential die geforderten Stückzahlszenarien mit den erforderlichen Genauigkeiten abzubilden. Die BES hat schon Membraneinheiten für Befeuchter entwickelt und als Funktionsmuster aufgebaut. Die Fertigung dieser Befeuchter ist aber manuell oder teilautomatisiert zu teuer und für eine Großserientaugliche Fertigung nicht nutzbar. Mit Hilfe der Anlage, die von Optima aufgebaut wird, kann BES die Produkte gemäß den Anforderungen der Industrie aufbauen und international vertreiben.

Projektziel:

Projektziel ist die Entwicklung einer flexiblen, bahnverarbeitenden Fertigungsanlage für die Herstellung von Membraneinheiten zur Anwendung für Elektrolyseure und Brennstoffzellen (z.B. MEAs) wie auch deren Systemkomponenten (z.B. Befeuchter) sowie die Entwicklung und Adaption der Komponenten, deren Funktion die Erzeugung und Nutzung von Wasserstoff ist.

Vorgehensweise:

Der primäre Fokus des Projekts liegt in der Erstellung von Betriebsmitteln für eine hochratenfähiges Fertigungskonzept für die Assemblierung von Membraneinheiten als Transformation eines bestehenden bahnverarbeitenden Fertigungsprozesses von z.B. der Pflasterherstellung bei OPTIMA. Des Weiteren sollen Membrankomponenten am Beispiel eines Befeuchters für die Fertigung auf der Testanlage entsprechend adaptiert und nach der hochratenfähigen Fertigung validiert werden. Basis für die Entwicklungen ist ein vorhandenes Befeuchter Design der BES, welches dem Projektkonsortium im Rahmen des Projekts zur Verfügung gestellt wird. Dieses soll im Projektverlauf angepasst und im Einklang mit den zu entwickelnden Fertigungsprozessen eine entsprechende Designrichtlinie abgeleitet werden, um große Stückzahlen prozesssicher produzieren zu können.

Verwertung:

Eine bahnverarbeitende Anlage zur Fertigung von Membrankomponenten für Wasserstofftechnologie ist noch nicht marktverfügbar. Mit einer solchen Anlage könnten Membrankomponenten kostengünstig und mit geforderter Stückzahl produziert werden. Die BES hätte einen merklichen Wettbewerbsvorteil durch die Weiterentwicklung der Komponenten und Nutzung dazu auf einer hochratenfähigen Produktionsanlage.