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Whitepaper Brennstoffzellen- und Elektrolyseur-Komponenten

Der Weg zur Etablierung eines standardisierten Herstellungsverfahrens von metallischen Bipolarplatten für Brennstoffzellen und Elektrolyseure ist alles andere als vorgezeichnet. Die Herausforderungen sind je nach spezifischer Anwendung sehr unterschiedlich. Gemeinsam mit Experten aus Industrie und Forschung präsentiert Graebener ein umfassendes Whitepaper, das die Komplexität des Themas ordnet und konkrete Empfehlungen für die verschiedenen Prozessschritte gibt.

von | 10.07.24

Alles andere als trivial: die Fertigungskomplexität metallischer Bipolarplatten für Brennstoffzellen und Elektrolyseure in einem Whitepaper zusammengefasst

10. Juli 2024 | Der Weg zur Etablierung eines standardisierten Herstellungsverfahrens von metallischen Bipolarplatten für Brennstoffzellen und Elektrolyseure ist alles andere als vorgezeichnet. Die Herausforderungen sind je nach spezifischer Anwendung sehr unterschiedlich. Gemeinsam mit Experten aus Industrie und Forschung präsentiert Graebener ein umfassendes Whitepaper, das die Komplexität des Themas ordnet und konkrete Empfehlungen für die verschiedenen Prozessschritte gibt.

Acht aufeinander aufbauende Teilschritte

Die Herstellung von metallischen Bipolarplatten für Brennstoffzellen und Elektrolyseure ist komplex. Entsprechende Technologien sind vielfach noch nicht ausgereift. „Die Prozesskette zur Fertigung der Bipolarplatten umfasst im Wesentlichen acht aufeinander aufbauende Schritte: Materialauswahl, Formen, Schneiden, Schweißen, Richten, Dichtheitsprüfung, Beschichten und Dichtungsapplikation. Jeder Schritt ist unterschiedlich weit entwickelt und bringt seine eigenen Herausforderungen für die Prozesskette mit. Eine weitere Schwierigkeit: Die einzelnen Schritte werden oft isoliert voneinander betrachtet. Es gibt keine verbindlichen prozessübergreifenden Standards,“ beschreibt Fabian Kapp, Geschäftsführer Gräbener Maschinentechnik GmbH & Co. KG und Vorstandsmitglied der VDMA Arbeitsgemeinschaft Brennstoffzellen, die Herausforderungen rund um die Fertigung metallischer Bipolarplatten. „Im Whitepaper präsentieren wir erstmals öffentlich Antworten aus der Praxis zu den Fragestellungen, die den Markt und potenzielle Abnehmer bei der Planung von Produktionsvorhaben umtreiben. Darauf aufbauend geben wir mit dem Herzstück der Publikation, dem Prozessnavigator, eine kondensierte Orientierung und sprechen eine konkrete Empfehlung aus, worauf im jeweiligen Prozessschritt geachtet werden muss.“

Herausforderungen auf dem Weg zur Massenproduktion

Im Whitepaper beleuchtet Graebener in Zusammenarbeit mit wichtigen Branchenakteuren und Institutionen die Herausforderungen auf dem Weg zur Massenproduktion von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren mit besonderem Schwerpunkt auf dem Anwendungskontext. Es sammelt entscheidende Fragen, die Unternehmen bei der Identifizierung geeigneter Technologien und Partner für ihre Produktionsvorhaben stellen sollten.

Schlüsselfragen, die das Whitepaper aus unterschiedlichen Perspektiven beantwortet

Perspektive Maschinenbau und Mittelstand

Welches sind die entscheidenden Faktoren für eine erfolgreiche Produktion von metallischen Bipolarplatten? Welche Hindernisse gilt es zu überwinden, und welche möglichen Fallstricke gilt es zu vermeiden? Wie ist die der Stand der Dinge, und wo müssen wir künftig hin, wenn Komponenten in Serie gefertigt werden sollen?

Die Publikation zeigt außerdem verschiedene Technologiealternativen auf, die potenziellen Kunden für ihre Produktionslinien zur Verfügung stehen. Im Fokus stehen darüber hinaus die Faktoren in den vor- und nachgelagerten Prozessschritten, die für den Gesamterfolg eine entscheidende Rolle spielen.

Die Sicht von Forschung und Entwicklung

Welche Wechselwirkungen bestehen zwischen Anwendung, Qualität und Taktzeit? Welche Faktoren beeinflussen die Themen Sicherheit und Lebensdauer? Wie kann der aktuelle Stand der Linienfertigung bewertet werden, und was muss passieren, damit Fertigungstechnologien in den nächsten Jahren marktreif werden?

Die potenziellen Kunden: Perspektive Absatzmarkt

Mit Blick auf den Markt stellt sich die Frage, was in Zukunft gebraucht wird, um fundierte Entscheidungen fällen zu können. Wie viel Standardisierung versus Flexibilität wird notwendig sein, um die einzelnen Prozessschritte effektiv zu verzahnen? Wie können die Forderungen an Qualität und hohe Taktzeiten erfüllt werden?

Zum Whitepaper und Prozessnavigator

Über die Beteiligten des Whitepapers

Die Herstellung von metallischen Bipolarplatten für Brennstoffzellen und Elektrolyseure ist komplex. Um die wesentlichen Prozessschritte und die damit verbundenen Herausforderungen skizzieren und Orientierung geben zu können, kommen in der Publikation Experten aus Wirtschaft und Forschung zu Wort:

Dr.-Ing. Jörg Karstedt, Zentrum für BrennstoffzellenTechnik (Gesamtprozess, Perspektive Forschung); Simon Brugger und Tobias Heinz, CellForm Hydrogen (Formen); Dr. Stephan Kohlsmann und Dr. Michael Hirsch, Profiroll Technologies (Formen); Daniel Schönbohm, Worthmann Maschinenbau/MACEAS (Dichtheitsprüfung); Dr. Ing. Herbert M. Gabriel, PVT Plasma und Vakuum Technik (Beschichtung); Janik Herrmann, Datron (Dichtung und Applikation); Jürgen Emig und Dr. Dominik Kraus, Freudenberg Sealing Technologies (Dichtung und Applikation); Werner Volk, OPTIMA packaging group (MEAs); Patrick Raynal, Safran (Luftfahrt, Perspektive Anwendung); Fabian Kapp, Graebener® (Gesamtprozess inklusive Umformen, Schneiden, Schweißen und Richten).

(Quelle: Gräbener/2024)

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