Forschungseinrichtungen planen standardisiertes Verfahren

Qualitätstest von Brennstoffzellen wird optimiert

Forscher entwickeln besseren Test für Brennstoffzellen. © Hittec

Durch die Entwicklung eines standardisierten Verfahrens zur Messung physikalischer Parameter will ein Konsortium aus sechs großen deutschen Forschungseinrichtungen der Brennstoffzellentechnologie den Weg zur Wettbewerbsfähigkeit ebnen.

Im Rahmen des vom Bundesverkehrsministerium und der Nationalen Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NOW) geförderten Verbundvorhabens "BePPel" (Bipolarplatten für Brennstoffzellen und Elektrolyseure) sollen die von der Industrie geforderten Messstandards im Sinne einer verbesserten Qualitätsüberwachung bis September 2019 entwickelt und implementiert werden.

"Standards sind ein essentieller Bestandteil im Hinblick auf die sich weiterentwickelnde Wasserstoff-Industrie und zwingend notwendig, um die Brennstoffzellentechnologie in der Automobilbranche sowie bei der Anwendung in stationären Systemen zu integrieren und marktfähig zu machen", betont Alexander Dyck, Leiter der Abteilung Brennstoffzellen beim DLR. Vor diesem Hintergrund leiste das Vorhaben durch den Aufbau einer international wettbewerbsfähigen Zuliefererindustrie einen wichtigen Beitrag zur Stärkung der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie im Verkehrssektor und im Energiemarkt.

Im Detail fokussiert sich das Projekt auf eine Definition der Messstandards der elektrischen Leitfähigkeiten und der Kontaktwiderstände an den graphitischen und metallischen Bipolarplatten. "Dabei berücksichtigen wir sowohl die Querleitfähigkeit, also die In-Plane-, als auch die Leitfähigkeit orthogonal zur Fläche - die sogenannte Through-Plane-Leitfähigkeit - in Brennstoffzellensystemen mit Niedertemperatur- und Hochtemperatur- Anwendungen. Diese sind wesentliche Parameter für die Güte einer Bipolarplatte", erläutert Nadine Pilinski, BePPel-Projektleiterin beim DLR.

Präzise Vergleichswerte erzielen die beteiligten Institute durch einen Ringvergleich - den sogenannten 'Round-Robin-Test' -, so dass zum Projektabschluss ein kostengünstiges produktionsbegleitendes Messsystem für die Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit von Brennstoffzellen-Komponenten, basierend auf der im Projekt entwickelten Messmethode, zur Verfügung stellen soll.

In der Massenfertigung von Bipolarplatten können Hersteller und OEM-Kunden die verbesserten Möglichkeiten zur Qualitätskontrolle künftig zum Beispiel zur online-Prozesskontrolle sowie zur Übertragung der entwickelten Messmethode in einen Industriestandard nutzen. Weitere Vorteile ergeben sich für die Industrie aus dem deutlich reduzierten Aufwand für die Warenausgangs- sowie Eingangskontrolle im Rahmen eines firmeninternen Qualitätsmanagements sowie durch die große Verringerung der Plattenfertigungs- und Systemherstellungskosten, da fehlerhafte Platten frühzeitig aus dem Fertigungsprozess genommen werden können. Zudem ist eine Harmonisierung der Testverfahren bei den verschiedenen Zulieferern und Stack-Herstellern wichtig, um verlässliche, nachvollziehbare Daten zu erhalten und eine größere Markttransparenz zu schaffen. Quelle: DLR / pgl

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