Verbundprojekt: "H2GO - Nationales Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie - Phase 2 (NIP II)"; Teilvorhaben: "H2GO VIR - Virtuelle Referenzfabrik"

Abstract

Im Verkehrssektor ist eine substanzielle Verminderung der CO2-Emissionen weiterhin ein zentrales Handlungsfeld für nationale und europäische Klimaziele. Ein ausschließlich auf Batterieelektrik beruhender Ansatz wird nicht genügen, um alle Verkehrssegmente effizient und systemstabil zu dekarbonisieren. Insbesondere der schwere Straßengüterverkehr benötigt ergänzend wasserstoffbasierte wirtschaftlich hergestellte Brennstoffzellen. Diese Herausforderung hat H2GO aufgegriffen und innovative Technologien entwickelt, die die Basis für einen zügigen Hochlauf der nationalen Brennstoffzellen-Produktion darstellen. Technologischer Schwerpunkt lag auf der hochratenfähigen Produktion der Bipolar-Platte und katalysatorbeschichtete Membrane. Auch wurde konsequent ein Kreislaufkonzept mit neuen Methoden für eine automatisierte Demontage von Brennstoffzellen entwickelt. Das Fundament der Entwicklungsarbeiten bildeten 20 Fraunhofer-Institute in insgesamt 9 Bundesländern, die mit ihren Forschungskompetenzen und -infrastrukturen sowie lokalen Netzwerken diese neuen Fertigungslösungen in regionalen Technologiehubs entwickelten. Dabei wuchsen während der Projektlaufzeit Industrie und Wissenschaft zu einer Wertschöpfungsgemeinschaft zusammen. So wurde die Grundlagen für ein umfangreiches und nachhaltiges Geschäftsfeld gelegt, dass die einmalige industriepolitische Chance bietet, zentrale Kompetenzfelder deutscher Unternehmen für einen Klimaschutz im Mobilitätssektor zu transferieren. Es wurde ein technologieoffener Ansatz verfolgt und ein Baukasten zur Bewertung verschiedener Verfahren für wesentliche Produktionsschritte geschaffen. Dieser unterstützt bei der Wahl der Fertigungsprozesse. Auch lassen sich Produktionsvarianten, etwa hinsichtlich Automatisierung oder einer integrativen kontinuierlichen Prozessführung, analysieren. Dadurch können Investitionskosten beziffert und Return-on-Investment-Aussagen abgeleitet werden. Die auf digitalen Zwillingen beruhende virtuell vernetzende H2GO-Methodik gestattet darüber hinaus, eine zentrale Verknüpfung von einzelnen dezentralen Produktionsschritten bzw. -modulen zu gesamten Produktionslinien. Um Transparenz zu den Innovationen zu schaffen und einen Aufbau von Fertigungsnetzwerken zu fördern, wurde zudem Wissens- und Technologietransfer in die Industrie betrieben.