Halver. .

Elektromobilität ist die Technik der Zukunft. Bisher standen dabei immer batteriegetriebene Motoren im Mittelpunkt. Eine Studie von Daimler Benz zeigt aber: Brennstoffzellenautos eignen sich dank ihrer größeren Reichweite und ihrer kurzen Betankungszeiten noch besser. Das Problem dabei ist bisher der Preis: Brennstoffzellen sind in der Herstellung viel zu teuer für eine Serienfertigung. Die Firma Geweku an der Märkischen Straße will mit einem Forschungsprojekt dafür sorgen, dass sich das schon bald ändert.

Serienproduktion bislang zu teuer

„Brennstoffzellen sind eigentlich eine alte Technik, die z.B. in U-Booten eingesetzt wird“, erläutert Klaus Josteit, einer von drei Geschäftsführern der Geweku. Die Technik sei allerdings besonders geeignet, um z.B. bei langen Tauchfahrten Strom zu erzeugen. Aber: „Brennstoffzellen, wie sie heute produziert werden, sind zu teuer.“ Da solche Zellen bisher vor allem im militärischen Bereich zum Einsatz kamen, sei der Preis nicht so wichtig gewesen. Für einen serienmäßigen Einsatz z.B. in der Automobilindustrie sei der Preis aber entscheidend. Hauptziel des Projektes sei es deshalb, Brennstoffzellen zu entwickeln, die günstig serienmäßig produziert werden könnten.

Geweku wurde dabei als Partner eines Projektes ausgewählt, das die Universität Duisburg/Essen gemeinsam mit dem Zentrum für Brennstoffzellen-Technik (ZBT) durchführt. Es geht darum, die Bipolarplatten für die Brennstoffzellen nicht mehr, wie bisher üblich, aus Metall herzustellen, sondern aus einer Spritzgießmasse. Die besteht zu rund 80 Prozent aus Graphit; hinzu kommt ein geringer Anteil an Ruß. Der Rest ist ein Hochtemperatur-Kunststoff, um das Gießen überhaupt zu ermöglichen. Klaus Josteit: „Je mehr Graphit in der Platte ist, desto besser ist es.“ Durch den hohen Graphitanteil ergeben sich aber andererseits besondere Anforderungen an die Spritzgießwerkzeuge. Josteit: „Wegen des geringen Kunststoffanteils ist beim Spritzen ein ständiger Wechsel zwischen warm und kalt nötig.“ Innerhalb kurzer Zeit müssen die Formen von 250 oder 300 Grad auf 80 bis 100 Grad abgekühlt werden und umgekehrt, was sehr materialmordend ist.

Hochwertige Materialien

„Das ist eine der Herausforderungen für den Formenbau bei dem Projekt.“

Rund 270 000 Euro investiert Geweku in dieses Projekt. 40 Prozent davon, knapp 110 000 Euro, gibt es als Fördermittel aus dem Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung. „Dafür muss ich alle drei Monate einen Zwischenbericht an das Forschungszentrum in Jülich schicken“, so Josteit. Die Kosten müssen anhand von Einkaufs- und Arbeitsstundennachweisen belegt werden. Das gesamte Projekt, für das bereits Anfang 2009 die ersten Vorgespräche stattfanden, hat laut Josteit ein Volumen von rund vier Millionen Euro.

Mit dem Geld konstruieren die Halveraner zwei Werkzeuge: eines für den inneren Graphit-Teil der Platte, eines für den thermoplastischen Rahmen. Während der Entwicklungsphase wurde von den drei Projektpartnern beschlossen, eine benötigte Dichtung direkt in den Rahmen zu integrieren.

Solche Änderungen seien auch der Grund dafür, warum der ursprüngliche Zeitplan – Start im September 2009 – bereits um ein Jahr überschritten sei. Denn bewilligt wurde das Projekt letztlich erst im August 2010. Und die eigentliche Arbeit habe erst im Dezember 2011 begonnen. „Wir sind zurzeit in der Konstruktionsphase des ersten Werkzeugs, mit dem die Bipolarplatte gespritzt werden soll“, erläutert Klaus Josteit den Stand der Entwicklung.

Hauptgrund für die Teilnahme an dem Projekt war für ihn, dass sein Unternehmen know how erarbeiten kann, um extrem hochgefüllte Materialien (also mit wenig Kunststoffanteil) verarbeiten zu können. Und natürlich hofft Josteit auch darauf, bei erfolgreichem Abschluss des Projektes später Fertigungsaufträge zu bekommen. Bis dahin ist es jedoch noch ein weiter Weg.