Fertigung von Bipolarplatten für Brennstoffzel­len durch laserunter­stütztes Hohlprägewalzen

Gefördert durch: Europäische Fonds für regionale Entwicklung (EFRE/JTF – Technologieförderung)

Projektlaufzeit: 01.10.2025 - 31.12.2027

Die Energiewende stellt eine der zentralen Herausforderungen in Deutschland und weltweit dar. In diesem Kontext steigt die Nachfrage nach Energie, die mittels Wasserstoff (H₂) bereitgestellt wird, kontinuierlich an. Zur Deckung dieses Bedarfs ist eine ausreichende Verfügbarkeit von Elektrolyseuren und Brennstoffzellen erforderlich.

Hierfür müssen sowohl die Produktionskapazitäten erhöht als auch die Herstellungskosten signifikant gesenkt werden. Einen wesentlichen Kostenfaktor stellen die Bipolarplatten dar, die etwa 28 % der Fertigungskosten und rund 55 % der Materialkosten ausmachen.

An diesem Punkt setzt das Projekt „Hzwo: BiPWalz“ an. Ziel ist die Entwicklung eines innovativen Fertigungsansatzes, der sowohl Ressourceneffizienz als auch Prozessleistung verbessert. Die Herstellung von Bipolarplatten ist dabei durch hohe Anforderungen an die Maß- und Formtoleranzen bei gleichzeitig hohen Taktraten und minimalen Kosten geprägt.

Derzeit werden metallische Bipolarplatten überwiegend mittels Innenhochdruckumformung gefertigt, was jedoch nur geringe Produktionsraten zulässt. Das konventionelle Hohlprägen ermöglicht höhere Stückzahlen, stößt jedoch hinsichtlich der geforderten Toleranzgenauigkeit an Grenzen.

Im Rahmen des Projekts „Hzwo: BiPWalz“ wird daher ein neuartiger Umformprozess entwickelt, der hohe Qualitätsanforderungen erfüllt, eine wirtschaftliche Serienfertigung ermöglicht und sich durch einen kontinuierlichen Prozess auszeichnet.

Zur Sicherstellung der erforderlichen Formtoleranzen wird eine Laserquelle eingesetzt, um den Grundwerkstoff vor dem Umformprozess lokal thermisch zu behandeln. Dadurch können die Materialeigenschaften gezielt an die auftretenden Belastungen angepasst werden.

Kooperationspartner:

• Sächsische Walzengravur GmbH
• Grötschel GmbH
• Professur für Formgebende Fertigungsverfahren (TU Dresden)

Assoziierte Partner:

• SITEC Industrietechnologie GmbH
• Profiroll Technologies GmbH
• ALF (TU Chemnitz)

© Caroline Wierling

Name

Frau Caroline Wierling

Dipl.-Ing.

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Professur für Laserbasierte Fertigung:

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