Das Zentrum für Sonnenenergie-und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) baut eine Forschungsfabrik für Wasserstoff und Brennstoffzellen. Wie das Institut mitteilte, geht es dabei um das Projekt HyFab. Die Inbetriebnahme ist für Anfang 2022 geplant.

Wasserstoffbetriebene Brennstoffzellenfahrzeuge böten ein enormes Potenzial, damit künftig Lkw, Busse, Seeschiffe oder Züge klimaneutral und emissionsfrei unterwegs sind. Die deutsche Brennstoffzellen-Technologie sei dabei reif für den Markt und biete ein großes Wertschöpfungspotential.

Um sie in großen Stückzahlen, wie für die automobile Großserienproduktion typisch, in den Markt zu bringen, will das ZSW mit „HyFaB“ automatisierte Fertigungs- und Qualitätssicherungsverfahren für Brennstoffzellen-Stacks entwickeln. Weitere Themen seien Fabrikabnahmetests, Inbetriebnahmen sowie die Qualifikation von Fachkräften.

Land fördert mit 10,5 Mio. Euro

HyFaB binde neben der Automobil-und Brennstoffzellen-Zulieferindustrie auch Unternehmen aus dem Maschinen- und Anlagenbau ein. Dazu fördere das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg den Aufbau der Infrastruktur mit einem neu zu errichtenden Gebäude mit 3.600 Quadratmetern am ZSW Standort Ulm. Das Fördervolumen für die Forschungsfabrik für Wasserstoff und Brennstoffzellen liege bei 10,5 Millionen Euro.

„Brennstoffzellen bieten ein großes Potenzial zur CO2-Reduzierung im Verkehr und für die nationale Wertschöpfung. Das Projekt HyFaB trägt maßgeblich dazu bei, dass unsere Unternehmen in Baden-Württemberg von dieser wichtigen Zukunftstechnologie profitieren und die Potentiale optimal erschließen können. Auch für die zahlreichen kleinen und mittleren Betriebe im Land ergeben sich hier Möglichkeiten, als Zulieferer zu partizipieren.“ Das sagte Landeswirtschaftsministerin Nicole Hoffmeister-Kraut zur geplanten Forschungsfabrik für Wasserstoff und Brennstoffzellen.

Künftig 200.000 Fahrzeuge

„Mit HyFaB entsteht eine offene, flexible Forschungsplattform zur Herstellung von Hochleistungsbrennstoffzellen“, sagt Dr. Ludwig Jörissen, kommissarischer Leiter der Brennstoffzellen-Forschung am ZSW. „Die Möglichkeiten gehen von der Qualifikation von Materialien, Komponenten und Brennstoffzellen-Stacks über automatisierte Fertigungsprozesse bis zu den Test- und Qualitätssicherungsverfahren, wie sie zur automobilen Großserienproduktion mit einem Volumen von 200.000 Fahrzeugen gefordert sind.“

Hochleistungsbrennstoffzellen-Stacks sind komplexe Konstruktionen. Sie bestehen aus hunderten von Einzelzellen, mit Membran-Elektroden-Einheiten mit 10 Mikrometer dünnen Membranen. Diese werden mit Bipolarplatten mit knapp 1 Millimeter Bauhöhe und filigranen Gasverteilerstrukturen sowie den Gasdiffusionslagen aus porösem Kohlefaservlies aufeinander abgestimmt, geprüft und mit höchster Präzision zu einem Stapel – dem sogenannten Brennstoffzellen-Stack – zusammengefügt. Hierfür bedürfe es grundlegend neuer Produktionsprozesse für eine künftige Massenproduktion.

Mit HyFaB entstehe eine weltweit einzigartige Forschungsplattform, die einen modularen und weitestgehend format- bzw. bauteilflexiblen Ansatz verfolge. Dadurch ließen sich einzelne Prozessschritte für verschiedene Brennstoffzellen-Stack-Designs voneinander unabhängig entwickeln. Der Schwerpunkt der Arbeiten liege auf der Entwicklung von Einzelprozessen zur Qualifizierung, Handhabung, Herstellung und Qualitätssicherung von Materialien, Komponenten und Brennstoffzellen-Stacks.

HyFaB bietee Unternehmen Orientierung beim Einstieg in die Brennstoffzellentechnologie sowie bei der zügigen Umsetzung von Produkten. In der ersten Phase wird das ZSW in Ulm um ein Gebäude für die Anlagen zur automatisierten Material- und Komponentenqualifizierung sowie zur Erforschung der Assemblierung von Membran-Elektroden-Einheiten erweitert.

Großserienfertigung für Baden-Württemberg

Mit HyFaB erforscht das ZSW mit führenden Partnern aus der Komponenten- und Zulieferindustrie die Voraussetzungen für eine Serienproduktion von Brennstoffzellen-Stacks. Die Aktivitäten dienen dazu, eine Großserienproduktion von Brennstoffzellen in Baden-Württemberg zu etablieren. HyFaB liefert die Basis, um ein wichtiges Zukunftsfeld der Automobilindustrie zu erschließen, und ist offen für die Automobil- und Brennstoffzellen-Zulieferindustrie sowie für Unternehmen aus dem Maschinen- und Anlagenbau.

Wasserstoff und Brennstoffzellen statt Diesel

Elektromobilität mit Wasserstoff und Brennstoffzellen bietet lautloses und vor Ort emissionsfreies Fahren mit großen Reichweiten und schneller Betankung. Die Technologie könnte überall dort eingesetzt werden, wo heute der Diesel den Markt beherrscht – vom Lkw bis zum Seeschiff. Bis Januar 2020 stieg die Zahl wasserstoffbetriebener Brennstoffzellenfahrzeuge auf rund 19.000 Einheiten weltweit. IVECO will den Elektro- und Brennstoffzellen-Lkw Nikola TRE ab 2021 im Ulmer Werk produzieren und bis 2023 erste Modelle ausliefern. In der Schweiz sollen 1.600 Schwerlast-Lkw von Hyundai Hydrogen Mobility (HHM) bis 2025 unterwegs sein. Darüber hinaus sind an mehreren Orten Busse sowie erste Nahverkehrszüge im Linienverkehr mit Wasserstoff unterwegs.

19.8.2020 | Quelle: ZSW | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH