Die neueste Innovation des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU könnte den Weg zu kostengünstigen und massenproduzierten Bipolarplatten für Brennstoffzellensysteme ebnen. Die Bipolarplatten sind eine entscheidende Komponente für Elektrolyseure und Brennstoffzellen und werden in vielen Wasserstoffsystemen benötigt. Bisher war die aufwändige und teure Herstellung der Bipolarplatten ein Hindernis für den Einsatz von klimafreundlichen Brennstoffzellensystemen, beispielsweise in Fahrzeugen.
Fraunhofer-Institut entwickelt günstige Serienfertigung für Bipolarplatten
Die BPPflexRoll Anlage, entwickelt vom Fraunhofer IWU in Zusammenarbeit mit der Profiroll Technologies GmbH, revolutioniert die Serienfertigung von Bipolarplatten. Die Anlage ermöglicht eine kostengünstige Produktion und ist bereits mit einer Steuerungstechnik und einem Bedienkonzept ausgestattet, die den Anforderungen einer industriellen Anlage gerecht werden.
Die innovative Technologie des kontinuierlichen Hohlprägewalzenverfahrens ermöglicht eine effiziente und kostengünstige Serienfertigung von Bipolarplatten. Mit der BPPflexRoll können pro Minute bis zu 120 Halbplatten hergestellt werden, was zu einer erhöhten Stückzahlausbringung und einer deutlichen Kostensenkung führt. Durch den Einsatz dieser Technologie können die bisherigen diskontinuierlichen Fertigungsprozesse der Bipolarplatten abgelöst werden.
Die neuartige Technologie ermöglicht die effiziente Herstellung von Bipolarplatten durch die kontinuierliche Prägung einer dünnen Metallfolie zwischen zwei Umformwalzen. Durch die schrittweise Umformung werden die Prozesskräfte im Vergleich zum herkömmlichen Prägen erheblich reduziert, was zu einer kostengünstigeren und kompakteren Anlagentechnik führt. Die Anzahl der benötigten Walzensätze kann flexibel an die Geometrie der Bipolarplatten angepasst werden, was die Produktion noch flexibler und effizienter macht.
Das integrierte Monitoringsystem ermöglicht eine kontinuierliche Überprüfung der Qualität der Bipolarplatten während des Herstellungsprozesses. Mithilfe von Sensoren und intelligenten Algorithmen werden die Prozessparameter erfasst und analysiert, um mögliche Fehler frühzeitig zu erkennen und zu beheben. Die gewonnenen Daten werden über Cloudlösungen verarbeitet und stehen zur weiteren Nutzung zur Verfügung.
Die am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg entwickelten Bipolarplatten, die mithilfe der BPPflexRoll produziert wurden, werden derzeit in Brennstoffzellen getestet. Diese vielversprechende Entwicklung könnte den Weg zu einer kosteneffizienten und groß angelegten Herstellung von hocheffizienten Bipolarplatten ebnen.
Auf der Hannover Messe vom 22. bis 26. April können Besucher am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand in Halle 2, Stand B24 die Präsentation der BPPflexRoll und der damit hergestellten Bipolarplatten erleben. Sie haben die Möglichkeit, sich von der innovativen Technologie zu überzeugen und einen detaillierten Blick auf die Anlagenkomponente zu werfen.
