Für die Materialentwicklung und den Prototypenbau von Brennstoffzellenkomponenten sowie den Aufbau der Wasserstoffinfrastruktur stellen Testbrennstoffzellen mit reduzierter aktiver Fläche ein zentrales Versuchs-, Prüf- und Überwachungselement dar. Eingesetzt als Sensor lassen sich mit solchen Zellen Forschung, Entwicklung und Qualitätssicherung anhand von realen Betriebsbedingungen vorantreiben. Als Verbrauchsmittel müssen sie flexibel in Form und Stückzahl, kostengünstig in der Herstellung und einfach im Austausch und der Handhabung sein. Derzeit sind für solche Sensoraufgaben keine funktional angemessenen Brennstoffzellen kommerziell verfügbar, da ihre Bereitstellung für große Unternehmen material- und entwicklungsbedingt kein lukratives Geschäftsfeld darstellt. Deutschland besitzt jedoch eine robuste Infrastruktur an kmU, welche Dank ihrer technologischen Führung auch stark diversifizierte Märkte bedienen können. Benötigt werden im Bereich von Sensorzellen jedoch neuartige Herstellungsprozesse, welche sich gegenüber Formfaktoren und Stückzahlen flexibel zeigen und so ihre Entwicklung und Herstellung unter realistischen Kostenszenarien für möglichst vielseitige Anwendungsfälle erlaubt.
Ziel ist es in diesem Vorhaben einen derartigen Herstellungsprozess zu entwickeln, um flexible Test- und Sensorzellen für die Brennstoffzellen- und Wasserstofftechnik mit den Zielwerten wie in Tab. 1 zusammengestellt, bereitzustellen. Wegweisend ist hier eine Kombination aus der 3D-Druck- und der Galvanotechnik. Als formwerkzeugloser Ansatz verfügt der 3D-Druck bereits über erste Verfahren aus denen brennstoffzellentaugliche Bauteile resultieren. Über eine zu entwickelnde Nachbearbeitungs- und galvanotechnische Prozessführung sollen die 3D-gedruckten Erzeugnisse aus Kunststoff um definierte, elektrisch leitfähige Bereiche ergänzt werden.
DANKSAGUNG
Das IGF-Vorhaben 225754 N der Forschungsvereinigung Edelmetalle und Metallchemie wird im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
