Verbundprojekt WIR! - GRAVOmer - StruBiPlate: Mikrostrukturierte Faserverbundlaminate als Kernelement leichterer, effizienterer Brennstoffzellen für aeronautische und mobile Anwendungen; Teilprojekt StruKo - Funktionale Strukturauslegung und Konsolidierungsstrategien für die effiziente Umsetzung komplexer Faserverbundbauweisen

Abstract

Das Vorhaben "StruBiPlate" verfolgte die Zielstellung, neuartige, extrem leichte Bipolarplatten (BPP) in Faserverbundbauweise, die mithilfe mikrostrukturierter Oberflächen sowohl elektrisch als auch strömungstechnisch funktionalisiert und damit völlig neue Einsatzeigenschaften für Brennstoffzellensysteme erschließen können. So werden Brennstoffzellen erstmals für aeronautische Anwendungen in Kleinflugzeugen, -helikoptern und Drohnen interessant, zeigen jedoch im Hinblick auf die erreichbaren Gewichtseinsparungen oder die dadurch im Gegenzug steigerbaren Treibstoffkapazitäten auch für andere mobile Brennstoffzellenanwendungen neue Perspektiven auf. Innerhalb dieser Gesamtzielstellung lagen die Aufgabenschwerpunkte des Fraunhofer IWU in der Entwicklung funktionaler Flussfeld- und Kühlstrukturen sowie der Erforschung von Konsolidierungsstrategien an unterschiedlichen BPP-Bauformen. Darüber hinaus waren die fertigungstechnischen Grundlagen zur effizienten Umsetzung komplexer Faserverbundbauweisen hinsichtlich Werkzeugbau und Prägeprozessauslegung für die Abformung von Strömungs- und Kühlstrukturen im Flachprägeverfahren zu schaffen. Eine abschließende Zielstellung bestand in der Evaluierung und Bewertung eines CFK-BPP-Musterstacks in einer Modellbrennstoffzelle.