Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Datenbasierte Kreislaufstrategien für PEM-Elektrolyse Stacks
In Kürze
Im Verbundprojekt »PEM CIRCLE – Product Evaluation & Management regarding Circular Innovations in Resource Conservation and Lifecycle Efficiency for PEM Cell-technology« werden digitale Lösungen entwickelt, um Hemmnisse der Kreislaufwirtschaft gezielt abzubauen. Am Beispiel von PEM-Elektrolyse-Stacks entsteht eine fundierte Entscheidungsbasis für Reparatur, Remanufacturing und Recycling. Im Zentrum stehen neue Sensorik, digitale Zwillinge sowie Prognosetools zur Bewertung von Zustand und Restlebensdauer.
Im Detail:
PEM CIRCLE adressiert zentrale Herausforderungen der Kreislaufwirtschaft für PEM-Elektrolyse-Stacks – insbesondere fehlende Zustandsdaten, hohe Materialkosten und begrenzte Rohstoffverfügbarkeiten. Ziel ist eine fundierte Entscheidungsbasis für zirkuläre Strategien entlang des gesamten Lebenszyklus.
Durch die Anwendung von kreislaufwirtschaftlichen Methoden können Nutzungszyklen verlängert und Rohstoffkosten gesenkt werden, wodurch eine wesentliche Verringerung der Investitionskosten bei Elektrolyseuren erreicht werden kann.
- Schaffung einer ökologisch und ökonomisch sinnvollen Entscheidungsgrundlage für Reparatur, Remanufacturing (Wiederaufbereitung) und Recycling
- Entwicklung neuer Sensorik zur komponentengenauen Zustandserfassung für eine fundierte Entscheidungsbasis
- Entwicklung einer smarten Software für die Schnittstelle zwischen neuer Sensorik und Prognose-Tools für Restlebensdauer - unterstützt durch digitale Zwillinge
- Standardisierung von Schnittstellen und die Erarbeitung von digital gesteuerten ganzheitlichen Verwertungspfaden der R-Strategien
Eine integrierte Softwarearchitektur verbindet Sensorik, Modelle und Entscheidungslogik über standardisierte Schnittstellen. So entsteht ein konsistenter Informationsfluss als Grundlage für ein digitales Repair- und Lifecycle-Management.
Die entwickelten Ansätze sind auf weitere Systeme übertragbar. Sie tragen dazu bei, Nutzungszyklen zu verlängern, kritische Rohstoffe effizienter einzusetzen und zirkuläre Geschäftsmodelle im Bereich der Wasserstofftechnologien zu stärken.
Überreichung der Förderurkunde auf der Auftaktveranstaltung von GreenTech 2 im Forum Digitale Technologien
Gruppenfoto aller teilnehmenden Projekten von GreenTech 2