Konsortium

Seit über 75 Jahren treibt die Schaeffler Gruppe zukunftsweisende Erfindungen und Entwicklungen im Bereich Motion Technology voran. Mit innovativen Technologien, Produkten und Services in den Feldern Elektromobilität, CO₂-effiziente Antriebe, Fahrwerkslösungen und erneuerbare Energien ist das Unternehmen ein verlässlicher Partner, um Bewegung effizienter, intelligenter und nachhaltiger zu machen – und das über den gesamten Lebenszyklus hinweg. Anhand von acht Produktfamilien beschreibt Schaeffler sein ganzheitliches Produkt- und Serviceangebot: von Lagerlösungen und Linearführungen aller Art bis hin zu Reparatur- und Monitoring-Services. Schaeffler ist mit rund 120.000 Mitarbeitenden an mehr als 250 Standorten in 55 Ländern eines der weltweit größten Familienunternehmen und gehört zu den innovationsstärksten Unternehmen Deutschlands.

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Zeppelin Power Systems ist Teil des Zeppelin Konzerns. Zeppelin ist führender Anbieter von Lösungen in den Bereichen Antrieb und Energie für Industrie- und Marineanwendungen, Schienenfahrzeuge, die Öl- und Gasindustrie sowie die Strom- und Wärmeerzeugung. Das Portfolio umfasst Caterpillar Motoren der Marken Caterpillar und MaK sowie den weltweiten Service und digitale Lösungen. Neben Antriebslösungen auf Basis von Motoren mit Diesel-, Gas- und Dual-Fuel sowie künftig auch mit alternativen Kraftstoffen bietet Zeppelin zudem Aggregate zur Stromerzeugung, Blockheizkraftwerke, Schiffspropeller, komplette Antriebsanlagen sowie komplementäre Systeme an. Diese kommen in der Industrie, Landwirtschaft, See- und Binnenschifffahrt, im Schienenverkehr sowie bei der Erdöl- und Erdgasförderung zum Einsatz. Digitale Produkte für alle Segmente sowie Systemkomponenten komplettieren das Portfolio. Im Zuge der Transformation zu klimaneutraler Energieerzeugung, arbeitet Zeppelin Power Systems an der Entwicklung von Brennstoffzellensystemen für die verschiedenen Anwendungen. Hierbei ist die PEMFC-Technologie vor allem im Bereich der mobilen Maschinen von Bedeutung, da bei diesen ein Einsatz von Wasserstoff logistisch sinnvoll ist. Durch die Integrationskompetenz und die intensive Zusammenarbeit mit dem Endkunden, versteht Zeppelin genau, welche Anforderungen im Realbetrieb an einen Energiewandler gestellt werden. Dieses Know-How kann von einem Verbrennungsmotoren auf eine Brennstoffzelle übertragen und genutzt werden, um optimierte Betriebsstrategien zu identifizieren. In diesem Projekt hat Zeppelin Power Systems generell die Aufgabe, auf Basis der vorhandenen Datenauswertungsmethoden die Optimierung des Betriebs von PEMFC-Systemen zu unterstützen und Servicekonzepte zu entwickeln, die eine weitestgehende Nutzung der möglichen Energieumsetzung der Stacks erlauben. Dafür ist ein geeignetes Verbindungskonzept des Stacks mit dem Restsystem nötig, um einen schnellen Tausch und eine Weiterverwendung des degradierten Stacks in anderen Umgebungen zu ermöglichen, bis er nicht mehr nutzbar ist.

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Das INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken ist ein führendes Institut im Bereich hybrider Materialien und ein Pionier der Nanotechnologie in Deutschland. Es erforscht funktionelle Grenzflächen auf unterschiedlichen Längenskalen und von den Grundlagen bis zur Anwendung. Ein Schwerpunkt des Instituts liegt dabei auf reversiblen mechanischen und elektrischen Verbindungen, die es durch die Strukturierung auf molekularer, Nano- und Mikroskala realisiert. Der Programmbereich Strukturbildung untersucht unter Leitung von Prof. Tobias Kraus, wie sich Grenzflächen zum Beispiel zwischen den Komponenten elektronischer Bauteile und in Batterien bilden und wie sie sich während ihrer Lebensdauer und beim Recycling verändern. Das INM ist hervorragend mit analytischen Methoden ausgestattet, um diese Veränderungen sowohl chemisch als auch physikalisch zu verfolgen. In Kooperation mit anderen Bereichen des INM erprobt die Gruppe dann alternative Materialien, entwickelt chemische und physikalische Prozesse zur Modifikation von Grenzflächen und untersucht, ob sie Degradation und Recyclingfähigkeit günstig beeinflussen. Eine enge Kooperation mit Partnern aus Konstruktion und Anwendung ist dazu unerlässlich und zentraler Teil von EU-, BMBF und anderweitig geförderten Verbundprojekten in diesem Bereich.

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Der Lehrstuhl für Montagesysteme ist am ZeMA – Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik gGmbH angesiedelt, einem industrienahen Forschungsinstitut mit den Forschungsschwerpunkten Aktorik und Sensorik, Fertigungs- und Montageverfahren. Der Lehrstuhl für Montagesysteme besitzt in den Bereichen Digitalisierung, Robotik, automobile Produktion und alternativen Antriebstechnologien ein umfangreiches Know-how aus Forschung und Industrieprojekten. Am ZeMA forscht der Lehrstuhl im Bereich der Wasserstofftechnologien an Montagesystemen für Komponenten entlang der Wasserstoffwertschöpfungskette. Hierzu zählen Montagesysteme für Elektrolyseure, Peripheriekomponenten und Brennstoffzellenstacks. Im Projekt H2SkaProMo (Skalierbare cyber-physische Produktionssysteme zur Montage von BrennstoffzellenStacks) entwickelt der Lehrstuhl gemeinsam mit Schaeffler und weiteren Projektpartnern manuelle, teilautomatisierte und vollautomatisierte Montagesysteme für die effiziente und zukunftsfähige Produktion von BSZ-Stacks. Um die Wasserstoffwertschöpfungskette weiter abzudecken, soll auf den
in den bisherigen Projekten gemachten Erkenntnissen aufgebaut werden, um auf die Demontage und das Recycling von Systemen und Komponenten zu adressieren. Hierzu kann im vorliegenden Projekt neben der bereits vorhandenen Expertise im Bereich Wasserstoff auf bereits vorhandene Erfahrungen in den Bereichen Montagesysteme, sensitive Robotik sowie Mess- und Datenplanung aufbauen.