Verbundvorhaben ReNaRe; Teilvorhaben Elektrolyseur Demontage

Abstract

Die ursprüngliche Aufgabenstellung bestand in der Entwicklung eines automatisierten Demontageprozesses für Elektrolyseure. Die zentrale Herausforderung für umfassendes Recycling liegt in der hohen Variantenvielfalt durch geringe Standardisierung sowie den erforderlichen hohen Prozesskräften. Das Vorhaben umfasste die systematische Analyse typischer Elektrolyseure, die Erfassung variantenbildender Produktmerkmale sowie den Entwurf von Demontage-Automatisierungsstrategien. Darauf aufbauend sollte eine modulare Roboterzelle konzipiert werden, die flexibel verschiedene Demontageschritte zusammensetzt werden und durch variantenflexible Auslegung auf ein breites Spektrum an Elektrolyseuren angewandt werden kann. Parallel war eine digitale Abbildung der Stoff- und Energieflüsse unter Einsatz von Optimierungsalgorithmen vorgesehen sowie die Erstellung eines digitalen Zwillings zur Prozessoptimierung, der auf realen Messwerten basieren sollte. Zum Zeitpunkt des Projektbeginns 2021 befand sich die Wasserstoffwirtschaft in einer frühen Entwicklungsphase ohne bestehende industrielle Demontageinfrastrukturen für Elektrolyseure. Das Fraunhofer IPA konnte auf umfangreiche Vorerfahrungen zur industriellen Demontage von Batteriemodulen und E-Motoren aufbauen. Die dort erworbenen Kompetenzen in der automatisierten Trennung komplexer Materialverbünde und im Umgang mit hoher Variantenvielfalt konnten auf die spezifischen Herausforderungen der Elektrolyseur-Demontage adaptiert werden. Eine intensive Vernetzung innerhalb des Gesamtvorhabens, insbesondere die enge Zusammenarbeit mit dem KIT-wbk sowie der Austausch mit anderen Querschnittsthemen der Elektrolyseurproduktion, war von Beginn an vorgesehen, um einen ganzheitlichen Recyclingprozess abbilden zu können.