Die baden-württembergische Wirtschaftsministerin Nicole Hoffmeister-Kraut (CDU) hat dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) einen Förderbescheid über 10,5 Mio. € für das Projekt „HyFab“ übergeben. Im Rahmen des Projekts entwickelt das ZSW eigenen Angaben zufolge automatisierte Fertigungs- und Qualitätssicherungsverfahren für Brennstoffzellen-Stacks, die im Verkehrssektor zum Einsatz kommen sollen. Weitere Themen sind Fabrikabnahmetests, Inbetriebnahmen sowie die Qualifikation von Fachkräften.
Hochleistungsbrennstoffzellen-Stacks sind komplexe Konstruktionen. Sie bestehen aus hunderten von Einzelzellen, mit Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs) mit 10 Mikrometer dünnen Membranen. Diese müssen mit Bipolarplatten mit knapp 1 Millimeter Bauhöhe und filigranen Gasverteilerstrukturen plus den Gasdiffusionslagen aus porösem Kohlefaservlies aufeinander abgestimmt, geprüft und mit höchster Präzision zu einem Stapel – dem sogenannten Brennstoffzellen-Stack – zusammengefügt werden. Hierfür bedarf es grundlegend neuer Produktionsprozesse für eine künftige Massenproduktion.
HyFab-Forschungsplattform geht Anfang 2022 in Betrieb
Mit HyFaB entsteht eine weltweit einzigartige Forschungsplattform, die einen modularen und weitestgehend format- bzw. bauteilflexiblen Ansatz verfolgt. Dadurch können einzelne Prozessschritte für verschiedene Brennstoffzellen-Stack-Designs voneinander unabhängig entwickelt werden. HyFaB bietet 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 mit einer Bruttogeschossfläche von 3.600 Quadratmetern für die Anlagen zur automatisierten Material- und Komponentenqualifizierung sowie zur Erforschung der Assemblierung von Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs) erweitert. Die Inbetriebnahme ist für Anfang 2022 geplant. Die HyFaB-Gebäude sollen auf einem Grundstück errichtet werden, das an die existierenden Gebäude des ZSW angrenzt.
Zahl der Brennstoffzellenfahrzeuge steigt weltweit
Bis Januar 2020 ist die Zahl wasserstoffbetriebener Brennstoffzellenfahrzeuge auf rund 19.000 Einheiten weltweit gestiegen. Kommerzielle, serienreife Modelle (Pkw und Lkw) bieten in Deutschland derzeit Toyota seit 2014 und Hyundai seit 2013 an. Mercedes Benz fährt seit 2018 den GLC F-CELL als Versuchsflotte. Eine Reihe von Unternehmen der Automobil-Zulieferindustrie sowie weitere Automobilhersteller wie BMW und Audi sind derzeit im Themenfeld Brennstoffzelle aktiv. 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.
Das Projekt „HyFaB-Baden-Württemberg – Forschungsfabrik für Wasserstoff und Brennstoffzellen“ bündelt als strategisches Vorhaben des Strategiedialogs Automobilwirtschaft Baden-Württemberg die Kompetenzen von Wissenschaft und Industrie. Das Vorhaben wird vom ZSW in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg durchgeführt.
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