Die Fraunhofer-Referenzfabrik für hochratenfähige Elektrolyseurproduktion ist als flexible, multidirektionale, technologieoffene Lösung für die Großserienfertigung von Elektrolyseuren konzipiert. In deren Rahmen werden neuartige Produktions- und Prüfmodule entwickelt. Parallel werden die entsprechenden digitalen Abbilder geschaffen und in einer zentralen virtuellen Architektur verknüpft.
Hier bringt das Fraunhofer IPA seine Expertise ein: Wir entwickeln und implementieren eine standortübergreifende, agile und serviceorientierte Produktions-IT Plattform für die digitale Abbildung der Produktion und Verprobung von Eletrolyseuren.
Die Kosten zur Herstellung von Elektrolyseuren für grünen Wasserstoff um mehr als ein Viertel senken – daran arbeiten Fraunhofer-Forschende aus Chemnitz, Görlitz, Aachen, Stuttgart und Halle in einem neuen Großforschungsprojekt. Gemeinsam bauen sie eine Referenzfabrik auf, in der in den nächsten vier Jahren neue Produktionsverfahren entwickelt und geprüft werden können. Die besten und wirtschaftlichsten Verfahren werden parallel komplett virtuell nachgebaut und in einen Technologiebaukasten überführt, der es Industrieunternehmen erlaubt, vor der Planung einer Fabrik genau zu prüfen, mit welchen Produktionskosten sie für bestimmte Elektrolyseurtypen rechnen müssen. Das Vorhaben trägt zur Erreichung der Klimaziele bei und stärkt den Wirtschaftsstandort Deutschland. Die Bundesregierung fördert es deshalb mit 22 Millionen Euro über das Wasserstoffleitprojekt H2Giga.
Das Fraunhofer IPA wird die einzelnen Produktionsmodule der Referenzfabrik, die an den beteiligten Instituten aufgebaut werden als Digitale Zwillinge auf Basis des Konzepts der Verwaltungsschale abbilden und virtuell zu einer kompletten Produktionslinie vernetzen. Dazu baut ein Forschungsteam um Joachim Seidelmann, Leiter des Kompetenzzentrums Digitale Werkzeuge in der Produktion am Fraunhofer IPA, eine standortübergreifende, serviceorientierte Produktions-IT Plattform auf. Die Grundlage dafür bildet die Cloud-Plattform Fraunhofer Edge Cloud. »Damit der Informationsaustausch zwischen den Produktionsmodulen möglichst reibungslos abläuft und alle Daten über die verteilten Standorte durchgängig erfasst und dann ausgewertet werden können, planen wir sämtliche Anlagen, die (Teil-)Produkte sowie viele Fertigungshilfsmittel mit einer Verwaltungsschale zu versehen«, sagt Seidelmann. Dabei liegt die Hauptarbeit in der Entwicklung der spezifischen Teilmodelle der Verwaltungsschale für die Wasserstoffproduktion, welche die Eigenschaften und Merkmale aller Produktionsmodule detailliert beschreiben.
Das Ziel des Fraunhofer IPA im Rahmen von „FRHY - Referenzfabrik für hochratenfähige Elektrolyseur-Produktion“ ist eine verteilte Produktions-IT Plattform auf aktueller Cloud-Edge Technologie zur Umsetzung eines Digitalen Zwillings, um einzelne Fertigungsverfahren der hochskalierbaren Elektrolyseurproduktion hinsichtlich Skalierbarkeit, Qualität und Kosten vergleichbar zu machen.
FRHY ist ein Teilprojekt des Leitprojekt H2Giga, gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und durch den Projektträger Jülich koordiniert. Das Leitprojekt H2Giga verschreibt sich der Entwicklung serieller Produktion von Elektrolyseuren – und das technologieoffen. Gemeinsam bringen etablierte Elektrolyseur-Hersteller, Zulieferer aus verschiedenen Technologiebereichen, darunter viele mittelständische und kleine Unternehmen, sowie Forschungseinrichtungen und Universitäten bestehende Elektrolyse-Technologien weiter voran.
Förderkennzeichen: 03HY112C
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA