Grüner Wasserstoff ist ein Grundbaustein der Energiewende. Aktuell ist er jedoch nur selten wettbewerbsfähig. Ein Grund dafür sind die teuren Anlagen – die Elektrolyseure – die Grünen Wasserstoff aus erneuerbaren Energien herstellen. Um dies zu ändern, haben die Partner von StaR, einem Forschungsprojekt des Wasserstoff-Leitprojekts H2Giga, ein neuartiges Design für die Elektrolyse-Stacks entwickelt. Dieses ermöglicht eine automatisierte Serienfertigung, wodurch die Herstellungskosten drastisch sinken. Die Musterfabrik ist das Ergebnis der Zusammenarbeit verschiedener Projektpartner aus Forschung und Industrie, die die unterschiedlichen Produktionsschritte geplant und in den Hallen der WEW GmbH realisiert haben.
Digitaler Zwilling des IZPL unterstützt Planung
Daran beteiligt ist auch das Innovationszentrum für Produktion und Logistik (IZPL) der OTH Regensburg. Seine Aufgabe ist es, für diese Vision die Produktionskonzepte zu erarbeiten. Dazu unterstützt es den Planungsprozess im Projekt mit einem digitalen Zwilling. Des Weiteren hat das IZPL ein Handhabungssystem für die Bauteile der Elektrolysezelle geplant. Die Herausforderung dabei: die positionsgenaue Platzierung von forminstabilen Bauteilen. Zusammen mit einem Integrator konnte das Konzept in der Musterfabrik in Dortmund umgesetzt werden. Dort sollen nun in kleinem Maßstab Wasserelektrolyse-Stacks hergestellt und im Anschluss sowohl in einem Testfeld in Goslar als auch im realen Betrieb bei ersten Kunden getestet werden.
Bei der Eröffnung der Musterfabrik hatte das IZPL auch die Gelegenheit, weitere Forschungsergebnisse zu präsentieren, darunter die kooperative Entwicklung von Produktionskonzepten in der virtuellen Realität. Diese ermöglicht eine immersive Planung mit Projektpartnern über räumliche Grenzen hinweg, was den Prozess effizienter macht und das Risiko von Fehlplanungen reduziert. Die Datenbasis liefern die vom IZPL entwickelten digitalen Zwillinge für Produkt und Produktion, die als zentrale Kommunikationsplattform innerhalb des Projekts fungieren.
Die Musterfabrik ist Teil des Forschungsprojekts StaR, das mit insgesamt rund 20 Millionen Euro vom BMBF gefördert wird. Die Projektbeteiligten haben einen innovativer Elektrolyse-Stack entwickelt, der durch geringe Materialkosten und modulare Skalierbarkeit überzeugt.
Das Projekt StaR ist Teil des Wasserstoff-Leitprojekts H2Giga, das vom BMBF ins Leben gerufen wurde, um die serienmäßige Herstellung von Elektrolyseuren zu unterstützen. Das Ziel ist, Deutschlands Bedarf an Grünem Wasserstoff zu decken. Dafür braucht es große Kapazitäten an leistungsfähigen, kostengünstigen Elektrolyseuren. Zwar sind bereits heute leistungsfähige Elektrolyseure am Markt – allerdings erfolgt ihre Herstellung noch immer größtenteils in Handarbeit.
Aktuell arbeitet das IZPL gemeinsam mit den Projektpartnern an dem Produktionskonzept für die erste Gigawatt-Fabrik, die eine Serienfertigung von Wasserelektrolyse-Stacks erlauben soll.
