Remanufacturing von Brennstoffzellenstacks

Brennstoffzellenstacks bestehen aus zahlreichen präzise gefügten Einzelkomponenten, deren Wiederverwendung in einem zweiten Lebenszyklus einen wichtigen Beitrag zur Ressourcenschonung leisten kann. Insbesondere metallische Bipolarplatten besitzen eine deutlich längere Lebensdauer als andere Stack-Komponenten wie die Membran-Elektroden-Einheit und eignen sich daher grundsätzlich für das Remanufacturing. Voraussetzung dafür sind eine zerstörungsarme Demontage sowie eine zuverlässige Befundung der demontierten Bauteile. Im Projekt ReStack wurde ein automatisierter Demontageprozess entwickelt, bei dem die einzelnen Zellen des Stacks mithilfe eines speziell ausgelegten Trennkeils voneinander separiert werden. Ein Profilsensor erfasst zuvor die Geometrie des Stacks, sodass der Keil gezielt an den optimalen Trennstellen ansetzen kann. Durch die optimierte Keilgeometrie und eine kontrollierte Krafteinleitung lassen sich Bipolarplatten ablösen, ohne sie zu verbiegen oder Randbereiche wie Dichtstrukturen zu beschädigen. Ziel ist es, die Platten möglichst unversehrt für eine Wiederaufbereitung bereitzustellen. Nach der Demontage folgt die Befundung der Bipolarplatten. Dabei steht insbesondere die Geometrie der Dichtsicken im Fokus, da deren Verformung die erneute Abdichtung im Stack beeinträchtigen kann. Erste Ergebnisse zeigen, dass relevante Deformationen vor allem aus dem Betrieb resultieren und deutlich weniger durch den Demontageprozess verursacht werden. Im weiteren Projektablauf wird darauf aufbauend ein hochfrequenter Befundungsprozess entwickelt, der eine automatisierte Vermessung der demontierten Bauteile im Demontage-Takt ermöglicht.