// ElyFab-BW Plan: Serienfertigung von Elektrolyseblöcken
Mit dem Forschungsprojekt „ElyFab-BW Plan“, gefördert durch das Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg, wird ein Beitrag zum Klimaschutz geleistet und gleichzeitig der Wirtschaft im Land die Möglichkeit geboten, sich am aktuell beginnenden Markthochlauf für Elektrolysetechnologien zu beteiligen. Während im Bereich der Elektrolysesystemtechnik bereits erste Unternehmen aus dem Anlagenbau in die Produktentwicklung einsteigen und die Systemproduktion im Land vorbereitet wird, gibt es noch keine Modelle für die Serienfertigung von Elektrolyseblöcken. Hier setzt das Projekt „ElyFab-BW Plan“ an, das die erforderlichen Kompetenzen bündelt und die industrielle Umsetzung vorbereitet. Am ZSW wird derzeit ein Fabrik-Layout als Basis für eine industrielle Fertigungslinie mit einem Fertigungsvolumen von 10 bis 20 Elektrolyseblöcken (ca. 5 - 10 MWel) pro Tag erarbeitet.
Die technologische Herausforderung liegt vor allem in der Vorfertigung von Komponenten und der hochpräzisen, automatisierten Handhabung und Assemblierung von großen Bauteilen. Durch die Automobilindustrie gibt es in Baden-Württemberg bereits die relevante Produktions- und Handhabungstechnik zur Serienfertigung von Elektrolyseblöcken. „ElyFab-BW Plan“ hat sich daher zum Ziel gesetzt, diese Unternehmen zu gewinnen, um ihre Kompetenzen für ein industrielles Fabriklayout zu nutzen, damit eine valide Basis für eine zeitnahe Elektrolyseblockfertigung in Baden-Württemberg geschaffen wird.
Für den Zusammenbau eines Elektrolyseblocks ist eine Vielzahl aufeinander abgestimmter Fertigungs- und Handhabungsschritte notwendig, beginnend mit der Herstellung von Bauteilen aus Metall- und Kunststoffhalbzeugen bis hin zur Assemblierung bzw. Montage des Elektrolyseblocks. Dabei werden die verschiedenen Einzelkomponenten und Baugruppen abwechselnd aufeinandergestapelt und anschließend miteinander verspannt. Dieser Stapel-Prozess geschieht derzeit noch vorwiegend manuell. Folgende Komponenten werden im Assemblierungsschritt zum Elektrolyseblock verbaut: Elektroden, Bipolarplatten, Stromübertrager, Dichtungen, Zellrahmen, Membranen, Endplatten und Spannstangen. Als exemplarisches Elektrolyseblockdesign wird für das Projekt ein vom ZSW entwickeltes und bereits in Praxisumgebung validiertes Blockkonzept genutzt. Dieses eignet sich für die Konfektionierung von Elektrolysesystemen bis ca. 500 kWel (ca. 120 Zellen) und wird aktuell im Projekt BW Elektrolyse für die Industrialisierung vorbereitet. Das Design wurde vom ZSW patentiert, umfassend dokumentiert und ist damit eine gute Ausgangsbasis für die Industrialisierung der Fertigungsabläufe.
Das Projekt wurde mit einem Industrie-Workshop Ende April 2022 abgeschlossen. Dazu waren insbesondere Firmen aus Baden-Württemberg mit dem Fokus auf der Fabrikausstattung eingeladen. Mehr als 30 Teilnehmer haben sich aktiv an dem Workshop beteiligt, wobei die wesentlichen „Gewerke“ für eine zukünftige Umsetzung einer Elektrolyse-Fabrik vertreten waren – die meisten aus den Bereichen Automatisierung, Sondermaschinenbau und Montagetechnik.
Beeindruckend viele der Firmen gaben an, dass sie technologisch gut vorbereitet sind und kurzfristig in das Thema einsteigen können, um den Ausbau von Fertigungskapazitäten im Bereich Elektrolyse voranzutreiben. Die Mehrheit der Teilnehmer (ca. 70 %) haben konkretes Interesse an einer Umsetzung bekundet und sind auf der Suche nach entsprechenden Kooperationsmöglichkeiten.
