Fraunhofer will Tools für BZ-Massenfertigung entwickeln

Die Fraunhofer-Gesellschaft nimmt sich die Entwicklung von Lösungen für die Brennstoffzellen-Massenfertigung vor. Der von der Organisation ins Leben gerufene „Nationale Aktionsplan Brennstoffzellen-Produktion“ wird dabei vom Bundesverkehrsministerium mit 80 Millionen Euro bezuschusst.

Die Fraunhofer-Gesellschaft sieht in der Brennstoffzelle das Potenzial einer „substanziellen CO2-Reduzierung im Verkehrsbereich“, wobei es nach Ansicht der Einrichtung erst noch gelingen muss, die wirtschaftliche Herstellung zu realisieren, die Brennstoffzellen dann auch günstiger macht. Zur Massenproduktion fehlen derzeit aber die Fertigungstechnologien. Mit dem „Nationalen Aktionsplan“ soll nun genau daran gearbeitet werden.

Das Fundament des Aktionsplans bilden 20 Fraunhofer-Institute, die an 25 Standorten mit ihren Forschungskompetenzen und -infrastrukturen sowie lokalen Netzwerken regionale Technologiehubs bilden werden. Adressaten der Initiative sind laut Fraunhofer zum einen Unternehmen verschiedener Größe, die die Wertschöpfungskette der Brennstoffzellen-Produktion darstellen, und zum anderen der Maschinen- und Anlagenbau.

Konkret werden die 20 Institute in fünf über die Bundesrepublik verteilten Clustern gebündelt und miteinander vernetzt. Das Cluster Nord (Niedersachsen und Bremen) wird sich vor allem auf zirkuläre Produktionstechnologien sowie  funktionsintegrierte Komponenten mit Dünnschichtsensoren fokussieren. Das Cluster West (Nordrhein-Westfalen) wird an Produktionstechnologien für MEA und Bipolarplatten arbeiten, während das Pendant im Osten (Sachsen, Sachsen-Anhalt, Berlin, Mecklenburg-Vorpommern) sich ebenfalls mit der Fertigung von Bipolarplatten und der Qualitätsüberwachung befasst. Die zwei Cluster im Süden (Bayern und Baden-Württemberg agieren separat) widmen sich der elektrischen Integration und einer Herstellungsmethodik für MEAs.

Sämtliche  Ergebnisse der Forschungen zu den einzelnen Produktionsschritten stehen dem gesamten Netzwerk zur Verfügung. Mit der Entwicklung technologischer Lösungen für die hochskalierbare Brennstoffzellen-Produktion will die Fraunhofer-Gesellschaft eine jährliche Ausbringungsmenge von 220.000 Brennstoffzellen-Stacks möglich machen. Damit einhergehend solle eine Kostensenkung von derzeit 1000 Euro/kW auf 100 Euro/kW durch die skizzierten neuartigen Lösungen und eine weitere Reduzierung auf 32 Euro/kW durch die geschätzten Skaleneffekte.

„Wasserstoff ist ein entscheidender Faktor für die gesamtgesellschaftlich angestrebte Energiewende“, betont Prof. Reimund Neugebauer, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft. „Für eine zielgerichtete technologische und wirtschaftliche Umsetzung ist jedoch die Entwicklung neuer Produktionstechnologien für hohe Marktvolumina notwendig – insbesondere mit Blick auf Brennstoffzellen als eines der wesentlichen Kernelemente einer Wasserstoffwirtschaft. Eine kostenoptimierte, bedarfsorientierte, skalierbare Serienproduktion zählt beim Nationalen Aktionsplan Brennstoffzellen-Produktion nach unserer Auffassung ebenso zu den Kernsäulen wie die Optimierung der technologischen Potenziale von Brennstoffzellen – um letztlich den strukturierten Rollout in Industrie und Gesellschaft erheblich zu beschleunigen.“

Das Bundesverkehrsministerium fördert das Projekt mit 80 Millionen Euro über den Zukunftsfond der „Konzertierten Aktion Mobilität“. „Die Allianz mit der Fraunhofer-Gesellschaft ist eine neue Dimension, um die Brennstoffzellen-Produktion voran zu bringen. Mit dem bundesweiten Aufbau eines Forschungsnetzwerks gezielt für die Brennstoffzelle wollen wir zum einen die Kosten für Wasserstofffahrzeuge deutlich reduzieren und zum anderen die deutsche Zulieferindustrie mit einer Brennstoffzelle made in Germany gut für die Zukunft aufstellen“, kommentiert Verkehrsminister Andreas Scheuer.

Im Bereich Wasserstoff sind in jüngster Zeit mehrere Initiativen gestartet. Mitte 2020 hatte das Bundeskabinett als Fundament die lange erwartete „Nationale Wasserstoffstrategie“ beschlossen. Auf deren Basis hat das BMVI beispielsweise erst vor Kurzem das Innovations- und Technologiezentrum „Wasserstofftechnologie für Mobilitätsanwendungen“ aufs Gleis gesetzt. Dieses wird an vier Standorten realisiert: in Chemnitz, Duisburg, Pfeffenhausen und in einem Verbund dreier Städte in Norddeutschland.

Hinzukommen europäische Ansätze: So haben das Bundeswirtschafts- und Bundesverkehrsministerium im Frühsommer 62 Großprojekte ausgewählt, die im Rahmen eines gemeinsamen europäischen Wasserstoffprojekts (Wasserstoff-IPCEI) staatlich gefördert werden sollen.
bmvi.de, rokhy.de