LPBFCells - Steigerung der Effizienz und Lebensdauer von Elektrolysezellen durch funktionsintegrierte, additiv gefertigte Zellbauteile
Das Projekt LPBFCells
Bei der Entwicklung von Zellensystemen zur Elektrolyse von Wasserstoff stehen Deutschland und Europa in intensivem technologischem und wirtschaftlichem Wettbewerb mit Firmen und Forschungseinrichtungen aus dem amerikanischen und asiatischen Raum. Neben einigen Großunter-nehmen sind im Bereich innovativer Entwicklungen hierzulande viele kleine und mittelgroße Unter-nehmen tätig, welche Elektrolysezellsysteme entwickeln oder als Lieferanten von Zellkomponenten fungieren. Um deren Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten und dem Kostendruck im internationalen Wettbewerb mit Innovation zu begegnen, ist das vordringliche Ziel der Entwicklungsarbeiten die Steigerung von Effizienz und Lebensdauer der Zellen sowie die Senkung der Fertigungskosten. Eine entscheidende Strategie zum Erreichen dieser Ziele ist die kontinuierliche Untersuchung neuer Fertigungsverfahren und -strategien für die unterschiedlichen Zellkomponenten.
Ziel
Das Ziel des Projektes LPBFCells ist die Steigerung der Zelleffizienz und Lebensdauer von Elektrolysezellsystemen durch den Einsatz der additiven Fertigung, denn sie ermöglicht die konsequent funktionsoptimierte Auslegung und Fertigung zentraler Zellkomponenten. Ein großes Potential liegt dabei in der Optimierung der Bipolarplatte (BPP) und der porösen Transportschicht (PTL). Sie sollen als integriertes, vollmetallisches und monolithisches Bauteil hergestellt werden. So können die Ursachen der effizienz- und lebensdauerbegrenzenden Effekte des aktuellen Komponentenaufbaus – zum Beispiel der Kontaktwiderstände innerhalb der Zelle – sehr gezielt eliminiert und die Montage der Zellen signifikant vereinfacht werden. Da BPP und PTL zentrale Komponenten in vielen Arten elektrochemischer Zellen darstellen, ist der Lösungsansatz langfristig auch auf weitere Prozesse, zum Beispiel auf Brennstoffzellen, anwendbar, wodurch auch diese in Bezug auf Effizienz und Lebensdauer sowie Montageaufwand gleichermaßen profitieren.
Projektlaufzeit: 01.10.2025 – 30.09.2028
Förderkennzeichen: 03EI3124A
Kontakt: Karl-Heinz Lentz E-mail: kh.lentz@iGas-energy.de
Projektpartner:
aconity3D GmbH
Aixway3D GmbH
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT)
toolcraft AG
Wärmetauscher Sachsen GmbH (WätaS)
Zentrum für Brennstoffzellentechnik GmbH (ZBT)
