Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPTForschungsprojekt »CoBiP«
Die Brennstoffzellentechnik gilt als eine der Schlüsseltechnologien der Energiewende. Ziel im Projekt CoBiP war die Entwicklung einer Produktionstechnologie zur kontinuierlichen Herstellung von Bipolarplatten, den zentralen Komponenten einer Brennstoffzelle.
Kontinuierliche Fertigung metallischer Bipolarplatten im Rolle-zu-Rolle-Verfahren
Die Produktion von Bipolarplatten ist bis heute meist aufwändig und mit hohen Kosten verbunden: Teure Materialien und oft auch lange Transport- und Handlingschritte für Umform-, Füge und Beschichtungsprozesse sind die Ursache dafür. Im Projekt »CoBiP« entwickelte das Fraunhofer IPT ein Gesamtsystem zur kosteneffizienten Produktion von Biplorplatten, das die einzelnen Fertigungsschritte einer Bipolarplatte zusammenführt: Als Basis diente das modulare Rolle-zu-Rolle-Verfahren des Fraunhofer IPT, das Mikrowalzenumformung, Laserschweißen und Schneidprozesse sowie die Beschichtung in einer kontinuierlichen Produktionskette vereinte. Die Herstellungstechnologie eignete sich dazu, metallische Folien von weniger als 100 μm Dicke unter Einhaltung definierter Aspektverhältnisse mikrogeometrisch umzuformen und zu fügen. Unterschiedliche Designs von Bipolarplatten für Brennstoffzellen konnten so unabhängig vom verwendeten Material hergestellt werden.
Effizientere Fertigungsprozesse sparen Kosten bei der Brennstoffzellenproduktion
Der modulare Aufbau des Systems und die Integration aller Einzelprozessschritte in eine Fertigungskette gewährleistete eine hohe Prozess- und Kosteneffizienz: Die automatisierte Herstellung von Bipolarplatten im kontinuierlichen Rolle-zu-Rolle-Verfahren stellte einen stabilen und reproduzierbaren Prozess bereit, der hohe Stückzahlen bei konstanter Produktqualität erzielen konnte. Die neuen Verarbeitungsprozesse versprachen geringere Kosten der Bipolarplatten, einem Hauptkostenträger der Brennstoffzellen, bei gleichzeitig höherer Qualität, Ressourcen- und Energieeffizienz gegenüber anderen Energiewandlern auf allen Systemebenen. Das Forschungsprojekt »CoBiP« trug mit dieser neuen Produktionstechnologie zu einem kostengünstigen Ausbau alternativer Antriebsenergien bei - ganz im Sinne einer nachhaltigen und gleichermaßen wettbewerbsfähigen Produktion.
Konsortium
Projektkoordinator
- Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
Projektpartner
- e.GO REX GmbH
- Forschungszentrum Jülich GmbH
- Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
- Matthews International GmbH (Marke Saueressig)
- Precors GmbH
Projektförderung
Das Projekt »CoBiP – Kontinuierliche Rolle-zu-Rolle Fertigung von Bipolarplatten für Brennstoffzellen« wird durch das Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms gefördert.
Förderkennzeichen: 03ETB020A