ElringKlinger AG
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PEMFC - Effiziente Lösungen für die Mobilität von Morgen.

Experten sind sich einig: Gemeinsam mit der Batterietechnologie wird die Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle (PEMFC) den Durchbruch in der Elektromobilität markieren. Die PEM-Brennstoffzellentechnologie ist überall dort vorteilhaft einzusetzen, wo reiner Wasserstoff als Brennstoff verfügbar ist, geringer Verbrauch und Emissionsfreiheit gefordert wird. Mit hauseigenen Brennstoffzellenprodukten bietet ElringKlinger innovative Lösungen für die Herausforderungen verschärfter Abgasnormen für konventionelle Verbrennungsmotoren und begrenzter Reichweiten batterieelektrischer Antriebskonzepte.

Mit der langjährigen Erfahrung als Lieferant für die Automobilindustrie mit vollautomatisierten Serienprozessen in den Bereichen Formgebung für Metalle, Kunststoffspritzguss, Füge- und Beschichtungstechnologie, automatisierten Montageprozessen sowie einem hauseigenen Werkzeug- und Formenbau ist ElringKlinger der bevorzugte Partner für die kostenoptimierte Serienproduktion von Brennstoffzellenprodukten. Derzeit fokussieren wir uns auf Anwendungen, die nicht auf eine flächendeckende Wasserstoffversorgung angewiesen sind. Hierbei setzen wir auf Gleichteilekonzepte und die Integration von Funktionen für optimale Gesamtkosten. Für die Fertigung nutzen wir bewährte Prozesse, verfügbare technische Lösungen und bauen auf Partner und Lieferanten mit industriellem Hintergrund. Automobil-Erstausrüstern bieten wir daher neben verschiedenen Komponenten  auch PEM-Brennstoffzellenstacks – auf Wunsch mit integrierten Systemfunktionen. Durch innovative Gesamtlösungen mit Entwicklung und Fertigung aus einer Hand stellen wir den Erfolg unserer Kunden sicher.

Metallische Bipolarplatten

Metallische Bipolarplatten

ElringKlinger entwickelt und produziert metallische Bipolarplatten für Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen (PEMFC) in einem vollautomatisierten Fertigungsprozess durch den Einsatz hochpräziser, Folgeverbund-Werkzeuge mit Großserienstandard. Metallische Bipolarplatten für PEMFC bieten Vorteile hinsichtlich der Kosten und der für mobile Anwendungen besonders wichtigen Leistungsdichte. Darüber hinaus ermöglichen sie die Kaltstartfähigkeit der Brennstoffzelle. Durch die langjährige Erfahrung in der Entwicklung, Optimierung und automatisierten Fertigung der Komponenten für die PEMFC sieht sich ElringKlinger bestens für die Zukunft gerüstet.

Gehäuse, End- und Medienmodule

Gehäuse, End- und Medienmodule – wichtige Stackkomponenten

Intelligent gestapelte Bipolarplatten als zentrale Komponenten des Brennstoffzellenstacks müssen dauerhaft mit gleichmäßigem Anpressdruck über die gesamte Zellfäche verspannt werden. Dies geschieht anhand von Endmodulen, die sich aus dem Verspannungssystem und gegebenenfalls aus Medienmodulen zur optimalen Versorgung der Funktionseinheiten zusammensetzen. Seriengerechte Endmodule für PEMFC bestehen aus Hochleistungskunststoffen, die bei geringem Gewicht und sehr guter Formtreue allen Anforderungen gerecht werden. Sie sind mechanisch stabil, chemisch beständig und gewichtsoptimiert. ElringKlinger ist in der Lage, hochkomplexe Endmodule, die verschiedene Systembaugruppen integrieren, prozesssicher im Spritzguss zu realisieren. Gehäuse dienen dem Schutz der Brennstoffzellenstacks und ihrer Komponenten, gegenüber externen Einflüssen.

Die Vorteile der von ElringKlinger verwendeten Materialien liegen je nach Einsatzgebiet in:

  • Multifunktionalität
  • hoher Temperaturbeständigkeit
  • geringem Gewicht
  • Freiheit im Design
  • einfacher Montage

Bei der Herstellung von PEMFC-Gehäusen kommen Kunststoffe zum Einsatz. Das spart nicht nur Gewicht, sondern reduziert zudem die Kosten.

PEM-Brennstoffzellenstacks

PEM-Brennstoffzellenstacks

Unser fahrzeugtauglicher Stack ist prädestiniert für mobile Anwendungen und bereits heute wirtschaftlich vorteilhaft. Er bietet:

  • hohe Leistungsdichte
  • hohe Dynamik in der Leistungsbereitstellung
  • marktreife Technologie

 

Um unserem eigenen Anspruch gerecht zu werden, werden die Stacks auf Basis metallischer Bipolarplatten für Anwendungen mit langer Lebensdauer im zyklischen Betrieb kontinuierlich optimiert. In Lebensdauertests halten Stack und Komponenten den härtesten Anforderungen stand. Die Gleichteilestrategie, die Integration von Systemfunktionen und die konsequente Auslegung anwendungsspezifischer Lösungen führen zu optimaler Performance bei gleichzeitig geringen Kosten. Kundenspezifischen Herausforderungen stellen wir uns gerne und sehen uns hierbei als kompetenten Entwicklungspartner.

Unsere PEMFC-Stacks werden im eigenen Testfeld unter systemnahen Bedingungen erprobt und abgenommen. Unsere PEM-Brennstoffzellenstacks werden in industriellen Anwendungen im mobilen Bereich, bspw. in kleinen Nutzfahrzeugen und Flurförderzeugen eingesetzt. 

 

 

Unsere Brennstoffzellenstacks sind durch unabhängige anerkannte Prüfinstitutionen zertifiziert und somit allen Anforderungen moderner Fahrzeuge gewachsen. Hierzu werden beispielsweise Vibrations- und Stoßtests zur Simulation der Belastung im Fahrzeug durchgeführt. ElringKlinger kann auf vorhandenes Prozess- und Qualitätsmanagement, das den hohen Anforderungen an einen Automobilzulieferer entspricht, zurückgreifen.

Unser PEM-Brennstoffzellenstack wurde auf Basis einschlägiger Normen (beispielsweise DIN EN 62282-2; VDE 0130-2:2013-01) sicherheitstechnisch begutachtet und auf sämtliche Anforderungen erfolgreich geprüft. Unser Stack NG3 wurde dementsprechend mit dem TÜV-SÜD-Zertifikat ausgezeichnet.

 

Aktuelle Förderprojekte

Die Anstrengungen von ElringKlinger im Bereich der Brennstoffzellenforschung sind unter anderem von "The Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU)" gefördert. Ziel ist es, die Markteinführung der Technologie zu beschleunigen und ihr Potenzial als Instrument zur Erreichung eines kohlenstoffarmen Energiesystems zu verwirklichen.

 

VolumetriQ

VolumetriQ ist ein im Rahmen des durch die Europäische Kommission koordiniertes Förderprogramm Horizon2020, welches dem Bereich Wasserstoff und Brennstoffzellen zuzuordnen ist. Mit diesem EU Projekt werden Entwicklungsaufgaben zu „Zell- und Stackkomponenten, Stack- und Systemherstellungstechnologien und deren Qualitätssicherung“ finanziert, mit dem Fokus zuverlässige und effiziente Serienfertigung für PEM-Brennstoffzellen zu etablieren.

Im Zuge des Projektes soll ein automotive Stack für den potentiellen Einsatz im Fahrzeug entwickelt werden, bei dem die Komponenten und Stacks nach Optimierung von verfügbaren Fertigungs- und Qualitätsprozessen im Hinblick auf brennstoffzellenspezifische Anforderungen im Serienprozess hergestellt werden können. Der PEM-Brennstoffzellenstack von ElringKlinger soll die durch OEMs (BMW, Daimler) vorgegebene automotive Leistungsanforderungen erfüllen. Außerdem werden End-Of-Line Prozedere optimiert, sodass eine verbesserte, für relevante Marktvolumen entwickelte Endabnahme erfolgen kann. Kostenziele durch die Produktion von hohen Stückzahlen sollen erreicht werden, um eine flächendeckende Markteinführung der Technologie maßgeblich zu fördern.

Initiator: FCHJU-EU

Weitere Informationen: http://www.volumetriq.eu/

GiantLeap

Das Projekt zielt darauf ab die Gesamtbetriebskosten eines Brennstoffzellenbusses für Personenbeförderung, durch die Erhöhung der Lebensdauer der Brennstoffzellen, zu reduzieren. Eine Maximierung der Lebensdauer wird durch die fortschrittliche Online-Diagnose der Brennstoffzellen und der Systemkomponenten, verbunden mit Prognosemethoden zur Abschätzung der Restnutzungsdauer des Systems und daraus abgeleiteten Regelalgorithmen, erreicht. Um den Fortschritt der Technologie zu verifizieren, umfasst das Projekt eine Demonstration der Anwendung in relevantem Umfeld. Der entwickelte Prototyp beschreibt dabei ein in einen Anhänger integriertes Range Extender System auf Brennstoffzellenbasis für elektrische Stadtbusse.

Initiator: FCHJU-EU

More information: http://www.giantleap.eu

Inline

Ziel des Projekts ist es ein Konzept für eine „flexibel skalierbare“ und  hochwertige Produktionslinie zur Herstellung von PEM- Brennstoffzellmodulen zu entwickeln.

Der Aufgabenumfang der Automatisierung zur Herstellung dieser Module wird im Projekt untersucht. Es handelt sich um folgende Aufgaben:

• Entwurf eines „flexiblen“ Produktionsprozesses, der eine Kapazitätserweiterung zur Herstellung von 50.000 Teile pro Jahr ermöglicht.

• Definition von automatisierten Qualitätskontrollstrategien und –prozessen mit dem Ziel, die Qualität bei der Großserienfertigung zu gewährleisten, einschließlich der Abläufe bei erforderlichen Nachbesserungen.

• Entwicklung von „flexiblen“ Montagestationen, die einen schrittweisen Übergang vom manuellen Betrieb zu vollautomatischen Prozessen ermöglichen.

• Datenerfassung, Dokumentation und Trackingmethoden, welche die Anforderungen an die  Rückverfolgbarkeit erfüllen.

Der Entwurf, der im Rahmen des Projekts berücksichtigt wird, beinhaltet die Herstellung von geringeren bis zu sehr großen Mengen von PEM-Brennstoffzellen.

Initiator: FCHJU-EU

More information: http://www.inline-project.eu/

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Die SOFC - Energiewandler der Zukunft.

 

Klimawandel und CO2-Diskussion zeigen erste Auswirkungen: Sowohl Energieerzeugung als auch Mobilität sind im Wandel. Die zentrale Energieversorgung weicht dezentralen Ansätzen, „Smart-Grids“ verbreiten sich. Effiziente, kleine Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)-Lösungen in Kombination mit erneuerbaren Energien ersetzen konventionelle Großkraftwerke. Tankstellen werden schon bald durch Ladesäulen und Wasserstoffzapfstellen erweitert.

ElringKlinger stellt sich auf diesen Wandel ein. Wir entwickeln und fertigen neben Komponenten für Lithium-Ionen-Batterien auch Brennstoffzellen für verschiedene Anwendungen. ElringKlinger fokussiert sich auf die Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC) und die Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle (PEMFC).

Die SOFC kann heute verfügbare logistische Kraftstoffe auf Basis von Kohlenwasserstoffen (bspw. Biogas) verwerten, die PEMFC ist ideal für den Einsatz von Wasserstoff als Energieträger.

Beide Technologien decken zusammen das größtmögliche Anwendungsfeld ab.

Mit unserer langjährigen Erfahrung als Lieferant für die Automobilindustrie mit vollautomatisierten Serienprozessen in den Bereichen Formgebung für Metalle, Kunststoffspritzguss, Füge- und Beschichtungstechnologie, automatisierten Montageprozessen sowie einem hauseigenen Werkzeug- und Formenbau ist ElringKlinger der bevorzugte Partner für die kostenoptimierte Serienproduktion von Brennstoffzellenprodukten. Wir begleiten unsere Kunden von der Erstellung eines Prototyps bis hin zur Serienfertigung.

Unsere Kompetenzen umfassen:


Zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten

Die SOFC-Brennstoffzellentechnologie kommt insbesondere zur Strom- und Wärmeversorgung in Ferienhäusern, Booten oder Wohnmobilen zum Einsatz. Dies ist sinnvoll, da hier günstiger Verbrauch bei geringsten Geräuschemissionen gefordert und ein geeigneter Kraftstoff verfügbar ist. Aufgrund des hohen Temperaturniveaus kann eine einfache Wärmeauskopplung zur weiteren Nutzung – beispielsweise zur Warmwasserbereitung – stattfinden. Die SOFC eignet sich auch ideal für die Einbindung in mobile Energieversorgungslösungen oder für netzferne Standorte, die heute auf Dieselgeneratoren setzen. Hier können unsere Lösungen ihre Effizienz sowie ihre Emissions- und Geräuschvorteile besonders zur Geltung bringen.


Prototypenbau und Fertigung. Kompetenz aus Erfahrung.

Als leistungsstarker, innovativer Entwicklungspartner und Serienlieferant der Automobilindustrie sind wir auch für die neuen Energie- und Antriebstechnologien bestens gerüstet. Erstmuster und Kleinserien stellen wir im eigenen, optimal ausgestatteten Prototypenbau her – in kurzer Zeit und in höchster Qualität. Wir sind der Überzeugung, dass sich das Multitalent Brennstoffzelle in einer Vielfalt von Anwendungen durchsetzen wird. Auf dem Weg dorthin begleiten wir Sie und Ihre Entwicklungsprojekte.

2014 haben wir 75 % der Anteile an der new enerday GmbH, einem Brennstoffzellen-Systemspezialisten, übernommen.

Weitere Informationen erhalten Sie auf der Website von New Enerday.