Brennstoffzellen vom Fließband – Neue Beschichtungsmaschine am Forschungszentrum Jülich angelaufen

Brennstoffzellen könnten den Strom von morgen liefern. Auch am Forschungszentrum Jülich arbeiten Wissenschaftler intensiv an dieser Technologie. Ihre Möglichkeiten in puncto Produktionstechnik haben sie jetzt erweitert: Am 13. Dezember nahmen sie am Institut für Werkstoffe und Verfahren der Energietechnik (IWV-3) eine neue Beschichtungsmaschine in Betrieb, die in dieser Form erstmals eingesetzt wird, um die Herstelltechnik von Brennstoffzellen weiter voranzutreiben. Die Wissenschaftler wollen so Komponenten der Zellen zukünftig industrienah und kostenbewusst entwickeln. Ihr Ziel: ein für die Industrie interessanter Prototyp.

Dr. Gerd Eisenbeiß, Vorstandsmitglied des Forschungszentrums Jülich, begrüßte die Gäste aus Industrie, Hochschule und Ministerium, die der Einladung des IWV-3 nach Jülich gefolgt waren. Er betonte, dass die Technologie der Brennstoffzelle geradezu revolutionäres Potenzial besitzt, wenn sie reif und kostengünstig ist. Schon heute seien die Eigenschaften der Brennstoffzellen überzeugend, kommentierte Eisenbeiß: „Sie sind beispiellos sauber, umweltfreundlich und effizient; die ehrgeizige Forschung in Jülich muss es jetzt fertig bringen, die noch hohen Herstellungskosten zu senken und die Lebensdauer zu erhöhen.“ Gerade dafür sei die neue Beschichtungsmaschine für Direkt-Methanol-Brennstoffzellen (DMFC) ein hervorragendes Instrument.
DMFCs tanken Methanol statt Wasserstoff. Der Vorteil: Methanol ist flüssig und damit leichter zu handhaben und zu lagern als gasförmiger Wasserstoff. Zudem kann es aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen werden. Das Kernstück einer DMFC ist die Membran-Elektrodeneinheit (MEA): Sie besteht aus mehreren Schichten, die am IWV-3 bisher weitgehend von Hand zusammengefügt wurden. „Unser Forschungsstand bei der Direkt-Methanol-Brennstoffzelle ist aber inzwischen so weit voran gekommen, dass wir uns als Nächstes den Themen Qualitätssicherung und Automatisierung bei der Brennstoffzellen-Herstellung widmen“, unterstrich Prof. Detlef Stolten, Institutsleiter des IWV-3, die Bedeutung der neuen Maschine. Definierter und reproduzierbarer beschichten als bisher von Hand lautet die Devise.
Im Allgemeinen werden Maschinen dieser Art in der Textilindustrie eingesetzt. Doch der Hersteller Coatema will die „Abhängigkeit von unseren traditionellen Einsatzfeldern verringern“ hieß es letzte Woche, als Coatema eine neue Produktionshalle in Dormagen in Betrieb nahm; die Jülicher Beschichtungsmaschine ist eine Pilotanlage des Unternehmens. Finanziert wurde sie vom Ministerium für Schule, Wissenschaft und Forschung (MSWF) des Landes Nordrhein-Westfalen (NRW). Bevor Ministerialrat Klaus Sachs, Leiter des Referats „Energie – Klima – Ökologie“ im MSWF, das obligatorische Band durchschnitt und damit die Maschine offiziell in Betrieb nahm, warf Jürgen Mergel, Diplom-Ingenieur und Abteilungsleiter am IWV-3, einen Blick zurück auf drei Jahre erfolgreiche DMFC-Entwicklung in Jülich. Er resümierte: „Durch gezielte Optimierung verschiedener Bauteile konnten wir die Leistung unserer Brennstoffzellen kontinuierlich verbessern. Kürzlich gelang uns der Sprung über die 500-Watt-Grenze, für das nächste Jahr stehen 5 Kilowatt im Fahrplan.“
Aber nicht nur in Jülich laufen die Arbeiten an Brennstoffzellen auf Hochtouren. So förderte und fördert das Land NRW im Rahmen der „Landesinitiative Zukunftsenergie NRW“ bisher 22 Brennstoffzellen-Projekte mit über 30 Millionen Mark an öffentlichen Mitteln. Diese Projekte reichen von der Entwicklung eines Brennstoffzellensystems für einen Linienbus bis hin zum Einsatz von Brennstoffzellen in der Gebäudeversorgung. Um die vielfältigen Aktivitäten noch besser zu koordinieren und stärker zu bündeln, wurde im April 2000 das „Kompetenznetzwerk-Brennstoffzelle“ ( www.brennstoffzelle-nrw.de ) ins Leben gerufen. „Ziel des Netzwerks ist es, Industrie und Hochschule zu vernetzen. So wollen wir über den Weg gemeinsamer Projekte eine Brennstoffzellen-Industrie aufbauen und damit neue Arbeitsplätze schaffen“, erläutert Prof. Stolten, Leiter des Netzwerkes. Die neue Beschichtungsmaschine des Forschungszentrums Jülich wird dazu sicherlich ihren Beitrag leisten.

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