Verbundvorhaben: HZwo-Inspect - Modularer Prüf- und Charakterisierungsbaukasten zur Herstellung von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren; Teilvorhaben: Hochfrequente Impedanzspektroskopie und Wirbelstromprüfung
Zeitraum
2023-04-01 – 2026-03-31
Bewilligte Summe
333.155,77 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN5033D
Leistungsplansystematik
Brennstoffzelle - PEMFC [EA2251]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)
Förderprogramm
Energie
Die Brennstoffzellenfertigung weist einen noch starken Manufaktur-Charakter auf und ist nach wie vor eine limitierende Größe bei der flächendeckenden Etablierung innovativer Wasserstofftechnologien. Einer effizienten Herstellungstechnologie, gekoppelt an eine echtzeitfähige Qualitätskontrolle mit dem Ziel einer hochratenfähigen Nullfehler-Produktion, wird daher eine wichtige Schlüsselrolle zugesprochen. Jedoch ist festzuhalten, dass es hierfür keine allgemeingültige Prozesskette mit integrierter Inline- oder End-of-Line-Prüfung für hochratenfähige Serienfertigungen gibt. Um unnötigen Bauteilausschuss bei prognostizierten Stückzahlen von mehreren Zehntausend Systemen jährlich zu vermeiden, verfolgt HZwo-Inspect die Etablierung einer ressourcenschonenden und energieeffizienten Produktion durch Einsatz verbesserter Kontrollsysteme und Prüfmethoden. Hierfür adressiert das Vorhaben die modulare physische und digitale Abbildung der kompletten Prüf- und Charakterisierungskette von Brennstoffzellen. Schwerpunkte liegen in der Erarbeitung von Konzepten zur automatisierten Fertigung sowie auf der Inspektion relevanter Komponenten und Prozessschritte. HZwo-Inspect zielt somit auf die Standardisierung der durchzuführenden Qualitätsoperationen bei erhöhten Fertigungskapazitäten ab. Zu prüfende Werkstoffkennwerte, Fehlerarten und Prüfraten werden hierfür klassifiziert, mit dem Ziel, das wirtschaftlichste (ROI) und technologisch versierteste Prüfverfahren auszuwählen. Die Umsetzung eines Digitalen Zwillings zur virtuellen Verknüpfung der Prüfprozesskette ist ebenfalls vorgesehen. Unter Einsatz von KI-basierten Methoden soll schließlich ein multidirektionaler Prüf- und Charakterisierungsbaukasten erarbeitet werden, welcher als Tool für die Übertragung auf weitere Anwendungsfelder dient.