OPTIMA entwickelt Brennstoffzellen-Herstelltechnologie weiter

Brennstoffzellen erzeugen durch einen elektrochemischen Prozess Strom aus Wasserstoff. Für die weitere, schnelle Verbreitung der Brennstoffzellen-Technologie sind insbesondere auch rationelle Herstellprozesse für die Brennstoffzellen selbst ein entscheidender Punkt. Aktuell entwickelt Optima Life Science, Spezialist im Bereich bahnverarbeitender Technologien, einen Test-Converter speziell für die Entwicklung und Erprobung innovativer Herstellprozesse. Dafür erhält das Unternehmen beträchtliche Fördermittel des Landes Baden-Württemberg.

Schon heute bietet Optima Life Science Produktionsanlagen für Brennstoffzellen mit hoher Ausbringung an. Vor dem Hintergrund dieser Erfahrungen entwickelt das Unternehmen aktuell einen modular aufgebauten Test-Converter. Innovative Ideen und Prozessoptimierungen sowie Produktentwicklungen lassen sich damit schnell und unkompliziert realisieren. Produktionsprozesse für Brennstoffzellen werden damit künftig zunächst in der Entwicklungsumgebung verifiziert, um diese anschließend auf Hochleistungsanlagen zu übertragen.

Weiterentwicklungen in der Brennstoffzellen-Technologie werden absehbar immer neue Aufbauten und Dimensionen der Brennstoffzellen und damit auch der Membran-Elektroden-Anordnung (MEA) erfordern. Der zu erwartende Bedarf an Entwicklungsarbeit und Verfeinerung von Herstellprozessen ist groß. Mit dem OPTIMA MTC (Modular Test Converter) entsteht eine Anlage, die exakt darauf ausgelegt ist. Das variable Anordnen der unterschiedlichen Prozesse, die Rekonfiguration und das freie Hinzufügen und Entfernen von Prozessschritten wird damit Realität. Es können sowohl Einzelprozesse als auch komplexe Prozessabfolgen bis hin zur fertigen MEA für die Brennstoffzelle getestet werden.

Ein weiterer Vorteil ist das reduzierte wirtschaftliche Risiko, wenn die Produktentwicklung und die Entwicklung des Herstellprozesses Hand-in-Hand gehen können. Ideen für Prozess- und Produktoptimierungen lassen sich zudem in kurzer Zeit umsetzen und im Zuge der Produktentwicklung validieren. Gewonnene Erkenntnisse können schnell in die Produktion einfließen. Nicht zuletzt wird auf der OPTIMA MTC Anlage eine Bemusterung und Kleinserienproduktion stattfinden können.

Das Herz der Brennstoffzelle ist die Membran-Elektroden-Anordnung. An dieser liegen Wasserstoff und Sauerstoff an und in einer elektrochemischen Reaktion entstehen elektrische Energie und Wasser. Die einzelnen Bestandteile wie Membranen, Rahmenmaterial und Gasdiffusionslagen werden auf Optima Anlagen jeweils von der Rolle zugeführt. Einzelteile werden zugeschnitten und im komplexen kontinuierlichen Bahnprozess zur MEA aufgebaut. Damit die Brennstoffzellen den gewünschten Wirkungsgrad erreichen können, erfordern sämtliche Verarbeitungsschritte höchste Präzision. Ergänzend zu den für die MEA-Produktion notwendigen Fertigungstechnologien kann Optima durch seine digitalen Lösungen die Rückverfolgbarkeit jeder einzelnen MEA sicherstellen.

Erfahrungen aus bereits realisierten Projekten und Anfragen aus der Wasserstoffbranche zeigten, dass enormer Bedarf für die Produkt- und Prozessentwicklung besteht. Auf diesen Wunsch reagiert Optima Life Science mit der Entwicklung und dem Aufbau des OPTIMA MTC Test-Converters.

Um das volle Potenzial der kontinuierlichen Produktionsweise aus-schöpfen zu können und eine rasche Verbreitung dieser Zukunftstechnologie zu unterstützen, hat Optima eine Förderung vom Land Baden-Württemberg erhalten. Im Rahmen des „Zukunftsprogramms Wasserstoff BW“ fördert das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft seit Beginn 2022 insgesamt 20 Projekte zu Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien. Die Landesregierung stellt dafür Haushaltsmittel in Höhe von 26,4 Millionen Euro bereit.

Auf der f-cell in Stuttgart, der führenden internationalen Messe und Konferenz für Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Technologien, wird Optima am 4. und 5. Oktober aktuelle Lösungen für die Brennstoff-zellen- sowie Elektrolyseurproduktion vorstellen (Stand-Nr. 2A37 in Halle C2).