Graebener Maschinentechnik aus Netphen im Siegerland ist Unterlieferant im öffentlich geförderten Forschungsprojekt „BeHyPSy” (Luftgekühltes Brennstoffzellensystem für den Flugbereich mit besonderem Schwerpunkt auf Systemleichtbau). In Zusammenarbeit mit dem ZBT (Zentrum für BrennstoffzellenTechnik) und weiteren Partnern soll im Rahmen dieses Projekts ein technologischer Meilenstein für die Luftfahrt der Zukunft erreicht werden.
Wasserstoff hebt ab: Leichte Brennstoffzellensysteme mit Luftkühlung
Brennstoffzellensysteme im hohen Leistungsbereich setzen bislang in der Regel auf Flüssigkeitskühlung, ein zwar zuverlässiges, aber vergleichsweise schweres System. Für unbemannte Fluggeräte (UAV) und leichte Flugzeuge zählt jedoch jedes Gramm. Genau hier setzt „BeHyPSy” an: Das ZBT und seine Projektpartner entwickeln ein besonders leichtes, luftgekühltes Brennstoffzellensystem speziell für unbemannte Fluggeräte und Flugzeuge mit 25 bis 2.000 kg Startgewicht. Das Ziel besteht laut ZBT in der „Entwicklung, Integration und Erprobung eines innovativen Antriebssystems“, das nicht nur eine hohe Leistungsfähigkeit bietet, sondern auch skaliert werden kann, um es zukünftig auch in anderen Luftfahrtanwendungen einzusetzen. Dadurch erschließt sich ein bedeutendes Marktpotenzial für nachhaltige Luftfahrtantriebe.
Die technologischen Besonderheiten des Projekts umfassen im Wesentlichen zwei Aspekte: Erstens: Luftkühlung statt Flüssigkeitskühlung. Dieser Paradigmenwechsel bedeutet, dass das Brennstoffzellensystem ohne Flüssigkeitskühlung Gewicht und Bauraum deutlich reduziert. Die Anforderungen an das Luftmanagement steigen entsprechend, was einen zentralen Entwicklungsfokus des Konsortiums darstellt. Zweitens kommt ein Multiphasen-Elektromotor für höchste Zuverlässigkeit zum Einsatz: Ein mehrphasiger Elektromotor wird über ein Multi-Stack-Brennstoffzellensystem versorgt. Dies erhöht die Ausfallsicherheit und Verfügbarkeit des Gesamtsystems.
Fertigung ultraleichter Metall-Bipolarplatten
Als langjähriger Maschinenbauer und Spezialist für Hydroforming- und Metallumformprozesse unterstützt das Unternehmen aus dem Siegerland das ZBT im Rahmen des Projekts als Lieferant. Konkret fertigt das Unternehmen im Graebener Produktionslabor die für die luftgekühlten Brennstoffzellenstapel benötigten Bipolarplatten aus dünnen Titanfolien. Die Leistungen umfassen dabei die komplette Prozesskette vom Coil bis zur fertigen Bipolarplatte: das Umformen der Metallfolien mittels Hydroforming-Verfahren, das Laserschneiden und -schweißen sowie das Richten der verschweißten Platten.
Darüber hinaus begleitet Graebener den Entwicklungsprozess mit Engineering-Leistungen. In enger Zusammenarbeit mit dem ZBT analysiert das Unternehmen die technischen Machbarkeitsgrenzen des Designs und evaluiert, inwiefern eine prozesssichere und chargenresistente Herstellung zuverlässig sichergestellt werden kann. Damit leistet Graebener einen wichtigen Beitrag zur angestrebten Leichtbau-Brennstoffzellen-Technologie, einem Bereich, in dem das Unternehmen seine über 20-jährige Erfahrung in der Fertigung metallischer Bipolarplatten einbringen kann. Graebener Maschinentechnik ist auf der Hannover Messe in Halle 11, Stand D11, zu finden und präsentiert dort neue Produkte und Services.
