Die von Fraunhofer IPA und Campus Schwarzwald entwickelte Roboterzelle steckt Brennstoffzellen in Sekundenschnelle und vollkommen automatisiert. Die Preise für Brennstoffzellensysteme sollen damit fallen.
Zwei Deltaroboter stapeln Brennstoffzellen zu Stacks.
Rainer Bez | Fraunhofer IPA
Ein Forschungsteam vom Fraunhofer IPA und vom Centrum für Digitalisierung, Führung und Nachhaltigkeit Schwarzwald (Campus Schwarzwald) hat im Projekt H2FastCell eine Roboterzelle für die Massenfertigung von Brennstoffzellen entwickelt und aufgebaut. Pro Sekunde legen die beiden Roboter der Zelle eine Bipolarplatte oder eine Membran-Elektrodeneinheit auf dem Brennstoffzellenstack ab. Ein aus 400 einzelnen Brennstoffzellen bestehender Stack lässt sich damit innerhalb von etwa 13 Minuten fertigen, was einem Bruchteil der Zeit der bislang üblichen manuellen Produktion entspricht.
Zwei parallel arbeitende Roboter schichten dabei zwei Brennstoffzellenstacks auf, was laut den Forschenden zu besonders präzisen Ergebnissen führt. Registrieren ihre Kameras bei der Qualitätskontrolle nämlich winzige Abweichungen bei Form und Größe, ordnen sie die Bipolarplatte oder Membran- Elektrodeneinheit nach einem Best-Fit-Ansatz dem jeweils passenden Stack zu.
Fünf Industriepartner beteiligt
Um Schwingungen zu vermeiden, sind die Sauggreifer der Roboter aus carbonfaserverstärktem Kunststoff ausgeführt, während eine schwere Bodenplatte für zusätzliche Stabilität sorgt. Ein digitaler Zwilling dokumentiert die Montage zudem in Echtzeit. Zum Projektkonsortium gehörten neben dem Fraunhofer IPA und Campus Schwarzwald die Unternehmen ISG, J. Schmalz, i-mation, Teamtechnik und Weiss.