Das Projekt Delfin – ein vor Kurzem abgeschlossenes Forschungsprojekt mit einem Volumen von 7,5 Millionen Euro – hat untersucht, wie Energiespeicher für Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb kostengünstiger hergestellt werden könnten. Als wichtiger Projektteilnehmer hat NPROXX mit einigen der weltweit führenden Institute für Automobiltechnik zusammengearbeitet, um die Wasserstoffspeicherungstechnologie voranzubringen, die notwendig ist, um sauberen und nachhaltigen Verkehr für alle zugänglich zu machen.
Durch die Suche nach Möglichkeiten zur Verringerung der Kosten der Brennstoffzellentechnologie sollte das Projekt Delfin einige der Hindernisse auf dem Weg zu einem tatsächlich emissionsfreien Verkehr auf unseren Straßen beseitigen. Die Kosten werden als zentrales Hemmnis einer breiteren Nutzung von Nutzfahrzeugen und PKW mit Brennstoffzellenantrieb in aller Welt erachtet. NPROXX war bei diesem Projekt ein entscheidender Akteur, denn das Unternehmen konnte mit seiner Kompetenz in der Fertigung von Wasserstoffspeicherlösungen die Forschung bereichern und die vorhandene Druckbehältertechnologie verbessern.
„Bei diesem Projekt konnte NPROXX zeigen, was wir am besten können“, sagt Alex Wolter, Simulationsingenieur bei NPROXX. „Fast alle Teams waren in verschiedenen Phasen in das Projekt eingebunden, daher war es eine tolle Gelegenheit, unser Fachwissen im Zusammenhang mit der Produktionslinie aufzuzeigen. Wir haben von der Forschungs- und Entwicklungsphase bis hin zum Design, zur Produktion und zu den Tests intern und auch mit den Partnern gut zusammengearbeitet, um unseren Behälter mit der bisher besten Gewichtseffizienz zu fertigen.“
„Die Optimierung unserer Produkte war ein sehr spannender Prozess“, ergänzt Jannes Timke, Fertigungs- und Prozessingenieur bei NPROXX. „Uns ist bewusst, dass unsere Wasserstoffspeichertechnologie bereits zur weltweiten Spitzenklasse gehört, aber es war sehr motivierend, über Zeit und Ressourcen zu verfügen, um in weitere Verbesserungen zu investieren und die Technologie nochmal auf eine höhere Stufe zu heben.“
Analyse und Optimierung der NPROXX-Technologie
Die Berechnung der Kosten eines standardmäßigen NPROXX-Druckbehälters war ein entscheidender Baustein des Forschungsvorhabens. „Bevor wir unsere Technologie optimieren konnten, mussten wir analysieren, welche Möglichkeiten es zur Senkung des Preises gibt“, sagt Jannes Timke. „Wir haben herausgefunden, dass eine Verringerung des Carbonfasergehalts der einzelnen Behälter für eine Senkung der Fertigungskosten entscheidend ist. Bei unserer Arbeit an diesem Projekt haben wir uns insbesondere angesehen, wie wir durch Experimente mit neuen Werkstoffen aus jedem Zentimeter eingesetzter Carbonfaser das Maximum herausholen können. Dies hat unglaublich wirksame Resultate ergeben.“
Auch effiziente Forschungs- und Entwicklungsprozesse waren unerlässlich. „Wir haben praxisnahe Forschungsmethoden eingesetzt, um sicherzustellen, dass wir die Möglichkeiten auf möglichst ressourcenschonende Weise ausloten“, fährt Jannes Timke fort. „In der Entwicklungsphase haben wir zum Beispiel einen Behälter in einem kleineren Maßstab gebaut, bevor der größere im vollen Maßstab gefertigt wurde. In diesem Prototypenprozess konnten wir nachweisen, dass unsere Ideen funktionieren, ohne unnötig Material zu verschwenden.“
Ausweitung des Wissens durch Zusammenarbeit
Das Projekt hat mehrere führende Autohersteller – unter anderem Ford, BMW und Mercedes-Benz – mit versierten Zulieferern und spezialisierten Technologieunternehmen als Partner zusammengeführt, um vom Fachwissen der anderen zu lernen. „Die gemeinsame Arbeit mit diesen Partnern war extrem erhellend, denn dabei hatten wir einen deutlich intensiveren Einblick in die industrielle Fahrzeugproduktion als bisher“, erklärt Alex Wolter. „Das sind riesige und weltbekannte Unternehmen, mit denen wir da arbeiten – einige können auf Produktionserfahrung aus über einem Jahrhundert zurückgreifen. Dort gab es sehr spezifische Vorgehensweisen und wir haben uns ihre Art zur Arbeiten schnell angeeignet, um einen reibungslosen Projektablauf zu gewährleisten.“
Ein Bereich, in dem sich das NPROXX-Team anpassen musste, war die Testphase des Projekts. „Wir haben mit unseren Partnern eng zusammengearbeitet, um alles bereitzustellen, was sie zum Testen unserer Behälter benötigten“, sagt Jannes Timke. „Da es im Wesentlichen ein Forschungsprojekt war, gab es keine zertifizierten Prüfstellen zum Testen der Produkte. Stattdessen haben die Partner die Behälter nach unseren internen Tests übernommen und jede einzelne von uns produzierte Einheit getestet, um zu prüfen, ob unsere Optimierungsmethoden den notwendigen Druckwerten standhalten können. Diese theoretischen und physischen Tests waren umfangreich und anspruchsvoll. Doch gerade durch diese intensive Prüfung konnten wir die Behälter letztendlich perfektionieren.“
Impulse für die Automobilbranche
Die Projektresultate von NPROXX haben gezeigt, wie Wasserstoffbrennstoffzellen kostengünstiger sein können. In der Zukunft kann die von NPROXX entwickelte und optimierte Technologie für Wasserstoffbrennstoffzellen aller Art und sogar auch für CNG-Druckbehälter eingesetzt werden, jeweils in Abhängigkeit von der benötigten Wasserstoffmenge. „Wir freuen uns auf eine erneute Zusammenarbeit mit einigen dieser Partner und Kollegen“, fügt Alex Wolter noch hinzu. „Dieses Projekt ist ein erster großer Schritt bei den Anstrengungen von NPROXX, den Wasserstoffverkehr für alle zugänglich zu machen. Auf Grundlage der Ergebnisse werden wir diese Technologie weiterentwickeln, anpassen und optimieren, um die Verbreitung von Fahrzeugen mit sauberer Energie als Standardlösung zu unterstützen.”
„Das Projekt Delfin ist ein Meilenstein auf dem Weg zu Brennstoffzellenfahrzeugen, die dem Kunden hohe Reichweiten zu einem marktfähigen Preis bieten“, sagt dazu Steffen Bilger, ehemaliger parlamentarischer Staatssekretär beim Bundesminister für Verkehr und digitale Infrastruktur. „Um die kommerzielle Verbreitung von Brennstoffzellenfahrzeugen in ganz Europa zu erreichen, müssen wir die Entwicklung der Wasserstofftechnologie priorisieren. Dieses Projekt hat genau das gemacht und daher sind wir nun näher dran als je zuvor am Umstieg auf alternative Kraftstoffe im großen Maßstab.“
Erfahren Sie noch mehr über weitere passgenaue Technologien zur Wasserstoffspeicherung oder kontaktieren Sie uns direkt, um das Potenzial unserer Fertigungskompetenz zu entdecken.