H2GO: Nationaler Aktionsplan Brennstoffzellen-Produktion (H2GO) / Technologieverbund ViR (H2GO-ViR)

Auf einen Blick

• Schwere Fahrzeuge wie Lkws können klimaneutral mit Brennstoffzellen angetrieben werden, die mit regenerativ erzeugtem Wasserstoff betrieben werden.
• Im Nationalen Aktionsplan Brennstoffzellen-Produktion (H2GO) entwickeln fünf Technologieverbünde die dafür notwendige Infrastruktur.
• Das Fraunhofer IWES ist Teil des Technologieverbundes ViR (virtuelle Referenzarchitektur), dessen Fokus auf der Digitalisierung der Brennstoffzellenfabrik liegt. Darin ist es für die Verknüpfung digitaler und realer Prozesse als Teil des Qualitätsmanagements verantwortlich.

Herausforderung

Deutschland will bis 2045 klimaneutral werden. Im Verkehrssektor bedeutet das, Fahrzeuge auf klimaneutrale Antriebe, zum Beispiel Batterien, umzustellen. Batterieantriebe stoßen jedoch beim Schwerlastverkehr an ihre Grenzen. Eine bessere Alternative bietet der Antrieb über eine Brennstoffzelle, die mit Wasserstoff betrieben wird. Für deren wirtschaftliche Produktion fehlen jedoch die erforderlichen Technologien.

Lösung

Hier setzt der Nationale Aktionsplan Brennstoffzellen-Produktion (H2GO) an. Er soll die notwendigen Produktionslösungen entwickeln und damit einen Beitrag zur Etablierung der Brennstoffzellen-Technologie leisten. So werden Voraussetzungen geschaffen, um die Brennstoffzellen-Industrie zu einem zentralen Kompetenzfeld in Deutschland zu entwickeln.

In fünf Verbünden (vier mit technologischem und einer mit digitalem Schwerpunkt) werden bereits vorhandene Forschungskompetenzen und -initiativen von insgesamt 18 Fraunhofer-Instituten genutzt.

Mehrwert  

Das Fraunhofer IWES ist Teil des Technologieverbundes ViR, dessen Fokus auf der Digitalisierung der Brennstoffzellenfabrik liegt. Im Vordergrund stehen Aufbau, Entwicklung und Implementierung eines digitalen Zwillings, der vollautomatisierte und manuelle Prozessschritte in einer modularen Struktur abbilden kann. Fabrikprozesse können so mittels echtzeitnah abgestimmten, standortübergreifenden und taktischen Produktionsplanungen gesteuert werden. Durch die Daten von digitalen Abbildern werden diese sukzessive optimiert. Allen Verbundstandorten stehen dann Digitalisierungsfunktionalitäten zur Verfügung, um eigene technische Anwendungen in die digitale Referenzarchitektur zu integrieren.

Im Teilvorhaben ViR untersucht das Fraunhofer IWES zusammen mit den Fraunhofer-Instituten IWU und IMWS das Verbesserungs- und Integrationspotenzial von hochratenfähigen und indentations-basierten In-Line-Verfahren zur Qualitätskontrolle im Umformungsprozess von Bipolarplatten. Hierfür sollen makroskopische und mikrostrukturelle Daten systematisch über statistische und modellbasierte Analysen miteinander verknüpft werden, um eine verbesserte Bewertung der Materialeigenschaften zu erzielen.