Overview
Innovative Technologieentwicklung für eine wandelbare PEM-Stacks-Fertigung
Gesamtziel:
Für Brennstoffzellen und Elektrolyseure wird ein signifikantes Marktwachstum vorhergesagt. Aus ökologischer und nutzerorientierter Sicht ist insbesondere die Proton Exchange Membrane (PEM) Technologie in vielen An-wendungsbereichen gegenüber anderen Energiewandlern im Vorteil. Jedoch wird es erst eine wirtschaftliche Produktion der PEM-Stacks ermöglichen, sich im Bereich der mobilen und stationären Nutzung durchzusetzen und somit zur massiven CO2-Reduzierung im Verkehrs- und Gebäudebereich beizutragen.
Der prognostizierte Markthochlauf mit wesentlichen Stückzahlen für diese Technologie im Automotive-Bereich beginnt jedoch erst ab 2027/2028. Andererseits wird ein zeitnahes, erhebliches Wachstum – initiiert durch die Nationale Wasserstoffstrategie – bei dem Bedarf nach Elektrolyseuren erwartet.
Daraus ergibt sich die völlig neue Idee einer wandelbaren Fertigungslinie, die zunächst den Bedarf an Elektroly-seuren auf Basis von PEM-Stacks bedient und später auch PEM-Stacks für Brennstoffzellen herstellen kann. Die PEM-Stacks für die Elektrolyse und für die Brennstoffzelle erfordern ähnliche Produktionstechnologien, jedoch gibt es Unterschiede in den eingesetzten Materialien, die sich auf den Fertigungsprozess auswirken.
Aus diesem innovativen Ansatz einer wandelbaren Fertigungslinie ergeben sich einige grundsätzliche Fragestel-lungen zur technologischen Konzeption, um das Synergiepotential einer wandelbaren Fertigungsline zu heben. Im Mittelpunkt des beantragten Projektes stehen daher die in der Tabelle dargestellten Handlungsfelder, Ver-besserungspotenziale sowie die beteiligten Partner.
Motivation/Handlungsfelder:
- Taktzeit, Designoptimierung für Stackmontage
- Taktzeit, Qualität durch passives Hydroforming
- Lebensdauer, Materialkosten durch Korrossionsschutz-Konzept
- geringe Materialkosten durch MEA-Konzept
Verwertung:
Die Ergebnisse des Projektes sind wesentliche Voraussetzungen für den Aufbau einer Pilotlinie. Diese wird es erstmalig ermöglichen, beide Produkte in Großserien-Maßstab zu fertigen. Die im Projekt erzielten Resultate werden somit die Basis für die Entwicklung eines neuen zukunftsfähigen Geschäftsfeldes für beide Unterneh-men darstellen und darüber hinaus massiv zur Sicherung des Standortes (Vitesco) beitragen.
Laufzeit: 1. März 2021 bis 30. März 2022
Förderung und Projektträger: EFRE-Technologieförderung, Sächsische Aufbaubank (SAB)
Partner:
Vitesco Technologies GmbH, XENON Automatisierungstechnik GmbH, Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU
Ansprechpartner:
Dr. Andreas Lenk Andreas.Lenk@continental-corporation.com
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