Kernthesen:
- Für einen flächendeckenden Einsatz von Brennstoffzellenantrieben ist eine signifikante Kostenreduktion erforderlich, die nur durch Industrialisierung in Richtung Großserienfertigung erreicht werden kann.
- Der Markt für metallische Bipolarplatten als Kernkomponente von Brennstoffzellen entsteht zurzeit und stellt ein potentielles Geschäftsfeld für viele Betriebe dar, die heute in der Umformtechnik aktiv sind.
- Schuler bietet Anlagentechnik für die Großserienfertigung von metallischen Bipolarplatten an, mit der bis zu 20 Mio. Bipolarplatten pro Jahr gefertigt werden können.
Zusammenfassung:
Der Einsatz von Brennstoffzellenantrieben in der Automobilindustrie in Zusammenhang mit grünem Wasserstoff wird aktuell in breiter Öffentlichkeit diskutiert. Nach einer Studie des VDMA ist im Jahr 2040 in Europa ein Umsatz von 11 Milliarden Euro für Brennstoffzellenkomponenten im PKW möglich.
Voraussetzung für eine flächendeckende Verbreitung der Antriebstechnologie ist neben der Verfügbarkeit ausreichender Mengen grünen Wasserstoffs eine signifikante Reduktion der Fertigungskosten von Brennstoffzellen. Dies kann nur durch eine Industrialisierung hin zur Großserienfertigung erreicht werden. Bei der Kernkomponente Bipolarplatte ist bereits heute ein Wandel von einer Prototypen- und Kleinstserienfertigung zur Serienfertigung mit größeren Stückzahlen zu beobachten.
Für die anstehende Großserienfertigung von metallischen Bipolarplatten für Brennstoffzellen hat Schuler spezielle Anlagentechnik entwickelt. Mit den „Bipolar Plate Production Lines (BPL´s)" können jährlich bis zu 20 Mio. Bipolarplatten gefertigt werden. Basis sind konventionell oder servo angetriebene Kniehebelpressen, die auf die speziellen Anforderungen der umformtechnischen Herstellung von Bipolarplatten adaptiert sind. Alleinstellungsmerkmal ist eine zweiseitige Materialzuführung, so dass mit jedem Pressenhub die beiden Hälften der Bipolarplatte - Anode und Kathode - gleichzeitig gefertigt werden.
Zusammen mit Kooperationspartnern liefert Schuler Anlagentechnik für die gesamte Prozesskette zur Bipolarplattenfertigung. Dies umfasst die nachfolgenden Prozessschritte Laserstrahlschweißen sowie den beidseitigen Dichtungsauftrag mit abschließender Qualitätskontrolle.
Nutzen für KMU:
Für Batterie- und Brennstoffzellenfahrzeuge sind weniger umformtechnisch hergestellte Bauteile erforderlich als für Fahrzeuge mit konventionellem Verbrennerantrieb. Unternehmen, die heute auf die Herstellung von Umformteilen für Verbrennerfahrzeuge spezialisiert sind, sollten das Bauteilspektrum von Batterie- und Brennstoffzellenfahrzeugen analysieren, um auch zukünftig eine Auslastung des Maschinenparks sicherzustellen.
Die umformtechnische Herstellung von metallischen Bipolarplatten für Brennstoffzellen stellt ein solches potentielles Geschäftsfeld dar. Diese Bauteile werden zukünftig in sehr großen Stückzahlen benötigt, da ein einziger Brennstoffzellenstack aus bis zu 400 Bipolarplatten besteht. Eine Bipolarplatte besteht wiederum aus zwei Hälften mit einer Materialdicke zwischen 70 und 100 µm. Aufgrund der großen Stückzahlen und des damit einhergehenden Transportaufwands kann es für Unternehmen interessant sein, weitere Prozessschritte der Bipolarplattenfertigung anzubieten. Dies sind z.B. das Fügen der beiden Bipolarplattenhälften mittels Laserstrahlschweißen oder der beidseitige Dichtungsauftrag sowie die anschließende Qualitätskontrolle.
Die Anlagentechnik für diese Prozessschritte bietet Schuler zusammen mit seinen Kooperationspartnern Andritz Soutec und thyssenkrupp Automation Engineering ebenfalls an.
Referent: Dr.-Ing. Hermann Uchtmann, Schuler Pressen GmbH
