H2OptiLifeCycle

Im Rahmen des Projektes „H2OptiLifeCycle“ widmet sich ein Konsortium aus Industrie- und Forschungspartnern über einen Zeitraum von 3,5 Jahren innovativen Reuse- und Recyclingkonzepten sowie der Optimierung der Lebensdauer von Brennstoffzellensystemen.

Hierzu wird ein Demonstrator aufgebaut, der den gezielten Verschleiß von Brennstoffzellenstacks unter realen Betriebsbedingungen ermöglicht. Nach dem Betrieb der Stacks werden diese zerstörungsfrei demontiert, um den Verschleiß auf Ebene des Systems, der Module, Komponenten und ihrer Materialien zu untersuchen.

Es wird ein umfassender Ansatz verfolgt, der von der Nutzung über die Demontage bis hin zum Recycling der Komponenten reicht. Damit leistet das Projekt einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung der Wasserstofftechnologie.

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Konsortialpartner
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Jahre Projektlaufzeit

Schwerpunkte

Gezielter Verschleiß von Brennstoffzellenstacks durch realitätsnahe Betriebsstrategien mit gesteuerten Strom-Spannungskurven
Optimierung der Betriebsstrategien zur Steigerung der Lebensdauer der Brennstoffzellensysteme
Entwicklung innovativer Demontage- und Recyclingprozesse zur Wiedergewinnung der Materialien aus Brennstoffzellenstacks mit einer möglichst sortenreinen Trennung
Berücksichtigung eines hohen Maßes an Flexibilität und Wandlungsfähigkeit, um zukünftigen Produktänderungen gerecht zu werden und die Übertragbarkeit auf verwandte Produkte zu gewährleisten
Nutzung von Daten aus der zerstörungsfreien Demontage zur Entwicklung von Konzepten zur Wieder- und Weiterverwendung der Komponenten
Verbesserung der Materialrückgewinnungsrate und Reduzierung des Energieaufwands beim Recycling durch sortenreine Trennung
Schaffung einer CO2-armen Prozesskette, die von der Herstellung über den Betrieb bis zum Recycling der Komponenten reicht

Umsetzung

Aufbau eines modularen PEM-Brennstoffzellensystems zur Simulation verschiedener Betriebsmodi
Beschleunigter Lebensdauertest in einer Off-Grid Anwendung (BoP + Stapel) unter Erfassung und Auswertung der Betriebs- und Umweltdaten
Hohe Resilienz des Gesamtsystems durch die Zusammenarbeit von Integratoren, Anwendern und Instituten und der Nutzung systemübergreifender Potenziale
Prozessentwicklung für die Wieder- und Weiterverwendung (Reuse und Recycling) der Komponenten und Materialien
Untersuchung der Zusammenhänge von strukturellen und chemischen Veränderungen der oberflächennahen Kontaktzonen einzelner Komponenten der Brennstoffzellen- stacks und den aufgezeichneten Prozessparametern
Degradationsanalyse der einzelnen Komponenten in Anschluss an die Demontage
Modularer Aufbau einer Prozessstation zur zerstörungsfreien Demontage. Aufzeichnung relevanter Prozessparameter wie entstehender Kräfte und Momente im Prozess