Polymerelektrolytbrennstoffzelle – von der Fertigung bis zur Wiederverwendung

Für Brennstoffzellen wird in den kommenden Jahren ein erhebliches Marktwachstum prognostiziert. Aktuell besteht die Notwendigkeit die technischen und wirtschaftlichen Herausforderungen für einen Markthochlauf zu realisieren. Hierzu müssen neue hochratenfähige Fertigungstechnologien entwickelt werden, um die Produktions- und Stückkosten zu senken. Für das Stapeln von Brennstoffzellen-Stacks sollen zukünftig mehrere entwickelte Konzepte für das „Stacking im Fließverfahren“ betrachtet und hinsichtlich ihrer Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit überprüft werden. Zusätzlich müssen hochratenfähige Prüfverfahren entwickelt werden, um eine Null-Fehler-Produktion der kostenintensiven Komponenten und Systeme zu gewährleisten. Hierbei sollen u.a. KI-basierte Technologien genutzt werden. Die Abhandlung zeigt den aktuellen Stand der Technik auf dem Gebiet des Stapelns und stellt innovative und zugleich wirtschaftliche technische Lösungsansätze vor, wie die Fertigungsprozesse zukünftig gestaltet werden können und welche technologischen Neuerungen dafür notwendig sein werden. Weiterhin steht die Demontage der Brennstoffzellen unter dem Aspekt einer optimalen Verwertung (Recycling) sowie insbesondere der Nachnutzung (ReUse) im Fokus der Betrachtungen.Considerable market growth is forecast for fuel cells in the coming years. Currently, there is a need to realise the technical and economic challenges for a market ramp-up. To this end, new high-rate manufacturing technologies must be developed in order to reduce production and unit costs. For the stacking of fuel cell stacks, several developed concepts for 'stacking in a flow process' are to be considered in the future and examined with regard to their feasibility and economic efficiency. In addition, high-rate testing methods must be developed to ensure zero-defect production of the cost-intensive components and systems. Among other things, AI-based technologies are to be used here. The paper shows the current state of the art in the field of stacking and presents innovative and at the same time economical technical solution approaches, how the manufacturing processes can be designed in the future and which technological innovations will be necessary for this. Furthermore, the disassembly of the fuel cells under the aspect of optimal utilisation (recycling) as well as re-utilisation (ReUse) is the focus of the considerations