Stacking

Durchbruch bei der automatisierten Montage#

PEMFC-Stack der Proton Motor Fuel Cell GmbH

Die vergleichsweise hohen Kosten bei der Brennstoffzellen-Produktion sind vor allem auf den Einsatz von nicht standardisierten Komponenten und der meist wenig automatisierten Produktion von Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen-Stacks (PEMFC-Stacks) zurückzuführen.

Im EU-Projekt Fit-4-AMandA konnten gemeinsam mit Partnern wichtige Erkenntnisse für die automatisierte Serienfertigung von PEMFC-Stacks und deren Komponenten gewonnen werden. Diese tragen dazu bei, Brennstoffzellen-Systeme kostengünstig in größeren Mengen herzustellen. In einem ersten Schritt erstellte das Projektteam zunächst ein Lasten- und Pflichtenheft für die zu entwickelnde automatisierte Stack-Montagelinie. Die darin verankerten Anforderungen an das geplante Produktionssystem ergeben sich u. a. aus dem angestrebten Automatisierungsgrad, der Handhabung fragiler Komponenten, dem Maschinendesign, dem Qualitätssicherungssystem und den speziellen Infrastrukturanforderungen. Die nach diesen Parametern entwickelte Anlage wurde im Juni 2019 beim Projektpartner Proton Motor in Puchheim aufgebaut und befindet sich derzeit im Testbetrieb.

Die Nutzeffekte dieser Forschungsarbeit sind beeindruckend: Die Fertigungskapazität konnte in Abhängigkeit von der Stack-Größe von ursprünglich ca. 300 auf 5.000 bis 10.000 PEMFC-Stacks pro Jahr gesteigert werden. Hinzu kommt eine Reduzierung der Montagezeit um ca. 95 Prozent und die Senkung der Kosten für den reinen Montageprozess um mindestens 90 Prozent.

Referenzfabrik: Massenproduktion durch Fließfertigung#