Fraunhofer ILT revolutioniert Wasserstoffproduktion mit innovativen Lasertechnologien
Marko Margraf
Fraunhofer ILT revolutioniert Wasserstoffproduktion mit innovativen Lasertechnologien
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT) präsentiert bahnbrechende Laserverfahren für die Wasserstoffproduktion auf der Hy-fcell 2024
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Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT) stellt auf der diesjährigen Hy-fcell in Stuttgart innovative Laserlösungen für die Wasserstoffherstellung vor. Vom 8. bis 9. Oktober zeigt das Institut auf der Messe Technologien, die Effizienz steigern, Kosten senken und die Nachhaltigkeit in der Brennstoffzellenfertigung verbessern sollen.
Am Stand 4E51 in Halle 4 können Besucher Verfahren kennenlernen, die zentrale Herausforderungen bei der Skalierung industrieller Wasserstofflösungen adressieren. Einer der Schwerpunkte ist eine Doppelstrahl-Laserschweißtechnik für metallische bipolare Platten (BPP). Dieses Verfahren verkürzt die Schweißzykluszeiten um fast die Hälfte, ohne die Nahtqualität zu beeinträchtigen. Höhere Produktionsgeschwindigkeiten könnten helfen, die wachsende Nachfrage nach Brennstoffzellen zu decken – und das bei gleichbleibender Zuverlässigkeit.
Darüber hinaus optimiert das Team Hochgeschwindigkeits-Laserschneidprozesse, mit denen sich BPPs präzise zuschneiden und Medientransportöffnungen in einem einzigen Arbeitsschritt herstellen lassen. Dadurch entfällt die Notwendigkeit zusätzlicher Bearbeitungsschritte, was den Fertigungsablauf deutlich vereinfacht.
Für die Herstellung von Membran-Elektroden-Einheiten (MEA) hat das Fraunhofer ILT ein laserbasiertes Roll-to-Roll-Verfahren entwickelt. Dieser Ansatz setzt neue Maßstäbe in puncto Effizienz, da er eine durchgehende Massenproduktion ermöglicht. Ergänzend dazu verkürzt die laserunterstützte Trocknung die Trocknungszeit der Elektroden von Minuten auf Sekunden – das spart Energie und erlaubt kompaktere Produktionslinien.
Ein weiterer Fokus liegt auf der Leistungssteigerung von BPP durch Laser-Mikrostrukturierung. Durch gezielte Oberflächenmodifikationen lässt sich der elektrische Kontaktwiderstand verringern, zudem wird Wasser während des Betriebs besser aus den Kontaktzonen verdrängt. Das verbessert die Leitfähigkeit und verlängert die Lebensdauer der Komponenten.
Das Institut forscht zudem an kostengünstigen Alternativen für die Herstellung leitfähiger und korrosionsbeständiger BPP. Ein Sprühbeschichtungsverfahren in Kombination mit Laserprozessen vereinfacht die Fertigung und lässt sich nahtlos in bestehende Produktionsketten integrieren. Zudem bietet das Extrem-Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen (EHLA) eine Möglichkeit, beschädigte Werkzeuge zu reparieren – das reduziert Ersatzkosten und minimiert Abfall.
Die Innovationen des Fraunhofer ILT zielen darauf ab, die Brennstoffzellenproduktion schneller, günstiger und nachhaltiger zu gestalten. Die auf der Hy-fcell 2024 vorgestellten Technologien könnten Herstellern helfen, Wasserstofflösungen im großen Maßstab umzusetzen – besonders vor dem Hintergrund der weltweit steigenden Nachfrage. Die Arbeit des Instituts trägt sowohl zu Effizienzsteigerungen als auch zu langfristigen Kostensenkungen in der sauberen Energieerzeugung bei.
