DICHTHEITSPRÜFUNG
VON BRENNSTOFFZELLEN
Die Mobilität der Zukunft - der Gegenwart
Der Mobilitätswandel ist im Alltag angekommen – aus Forschung wird Realität. Bereits in den 90er Jahren wurde in Kalifornien das Wasserstoffzeitalter eingeläutet, aber nie bis ins Detail umgesetzt. Jetzt scheint der Punkt erreicht, an welchem nicht mehr von Mobilität der Zukunft, sondern von Mobilität der Gegenwart gesprochen werden kann. Dank neuer Impulse aus der Energiepolitik sowie der aktuellen Energiekrise wird neben dem batterieelektrischen Fahren auch die Brennstoffzellentechnik weiterentwickelt. Die Funktionsweisen können grob wie folgt unterschieden werden: Bei der Wasserstofftechnik erzeugt eine Brennstoffzelle Strom aus Wasserstoff, welcher anschließend den E-Motor antreibt, während bei dem vollelektrischen Fahren kurz gesagt elektrische Energie in mechanische umgewandelt wird und die Kapazität der Batterie über die Reichweite entscheidet.
Doch was bedeuten diese rasanten Entwicklungen für unsere Kunden, die Automobilhersteller und deren Zulieferer? Vor welchen produktionsbezogenen Herausforderungen insbesondere in der Qualitätssicherung stehen diese und wie begegnen sie ihnen?
Wasserstofftechnik
BESONDERE
ANFORDERUNGEN
Im Bereich des batterieelektrischen Fahrens scheint bereits eine gewisse Routine vorhanden zu sein: Produktionsprozesse wurden in Rekordzeit umgestellt und die Produkte intensiv in den Markt integriert. Wir konnten für die Elektroplattform von AUDI beispielsweise eine umfangreiche Produktionslinie zur automatisierten Montage und Dichtheitsprüfung von Gehäusen für Antriebseinheiten umsetzen. Mit dem Massenflussverfahren als Dichtheitsprüfverfahren mit Luft werden hier zuverlässige Ergebnisse erzielt und modernste Steuerungstechnik ermöglicht einen beeindruckenden Automationsgrad. Natürlich war auch hier schon zu spüren, dass sich die Anforderungsprofile der Dichtheit deutlich verschärfen.
Vergleicht man diese aber nun mit denen der Wasserstofftechnik-Komponenten aus unserem neuesten Projekt mit AUDI, so wird schnell deutlich, dass sich einige Bauteile im Grenzbereich der Möglichkeiten mit Luftprüfung befinden und bei anderen Helium-Prüfverfahren zum Einsatz kommen.
Wasserstofftechnik - Fuel Cell Stacks
QUALITÄTSSICHERUNG
ALS KRITISCHER FAKTOR
Auch in Bezug auf den Stellenwert der Dichtheitsprüfung in eben solchen Produktionsprozessen ist eine deutliche Veränderung zu beobachten: Die Qualitätssicherung dieser Systemkomponenten entscheidet mehr denn je über die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Endprodukte.
Nehmen wir den möglichen Fall von Crossover-Leckagen, welche eine unkontrollierte Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff verursachen könnten – ein solches Risiko muss selbstverständlich zu 100% eliminiert werden. Das wiederum bedeutet einen hohen Prüfbedarf bei gleichzeitig akribischer Prozessüberwachung an verschiedenen Stellen der Herstellung, denn ein Totalausfall oder schon der Ausfall einzelner Systemkomponenten müssen ausnahmslos vermieden werden.
Mehrere Prüfungen nötig
Konkret sprechen wir in der Brennstoffzellentechnik also über mehrere Prüfungen vor dem Zusammenbau der sogenannten „Fuel Cell Stacks“ (bestehend aus Endplatten, Bipolarplatten und Membran-Elektroden-Einheiten), Gesamtsystemprüfungen nach dem Zusammenbau, Prüfungen von Elektrokomponenten, Schläuchen, Gasleitungen, Kühlmedien und natürlich auch von Wasserstofftanks, -rezirkulationen und Elektrokomponenten. Und das in Bezug auf ausnahmslos jedes Teil. Es bleibt also weiterhin spannend, in der zweiten Hälfte des Mobilitätswandels!
Was bedeutet das nun konkret? Sollten Sie vor einer ähnlichen Herausforderung stehen, setzten Sie sich gerne mit uns in Verbindung. Gemeinsam mit Ihnen analysieren wir die relevanten Prozesse und konzipieren bei Bedarf eine individuelle Sondermaschinenlösung, auf Wunsch mit integrierter Montagetechnik und Automatisierung.
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