Die Energiewende erreicht zunehmend auch kommunale und industrielle Sondermaschinen wie Müllsammelfahrzeuge, Reinigungsfahrzeuge oder mobile Arbeitsmaschinen. Diese Fahrzeuge benötigen viel Leistung, arbeiten oft im Dauerbetrieb und verfügen nur über begrenzten Platz für Energiespeicher. Wie kann also eine zuverlässige, wirtschaftliche und gleichzeitig nachhaltige Energieversorgung realisiert werden? Eine Antwort darauf liefert das Forschungsprojekt „Erforschung eines modularen, skalierbaren und bauraumoptimierten Brennstoffzellen-/Batterie-Systembaukastens“ (SBBhybrid), das wir gemeinsam mit unseren starken bayerischen Forschungspartnern Proton Motor Fuel Cell GmbH, leomax engineering GmbH und INVENOX GmbH bearbeiten.
Motivation – Warum ein hybrider Systembaukasten notwendig ist
Herausforderungen der heutigen Energietechnologien
Reine Batterie- oder Brennstoffzellenlösungen können die komplexen Anforderungen solcher Fahrzeuge bislang nicht vollständig erfüllen. Entweder fehlt es an Leistungsfähigkeit, an Bauraumflexibilität oder an Wirtschaftlichkeit. Besonders für Bestandsfahrzeuge ist eine nachrüstbare Lösung gefragt, die sich an unterschiedliche Einsatzbedingungen anpassen lässt.
Genau hier setzen wir im Projekt SBBhybrid an, das von der Bayern Innovativ GmbH unterstützt wird. Ziel ist es, ein modulares und skalierbares Hybrid-Energiesystem zu entwickeln, das Leistungsklassen bis 90 kW abdeckt und vielfältige industrielle Anwendungen bedienen kann.
Technischer Ansatz – Kombination bewährter Technologien mit Laserinnovation
Synergien zwischen Batterie, Brennstoffzelle und modernen Fertigungsmethoden
Im Rahmen des Projekts wurden zunächst die bestehenden Brennstoffzellen- und Batteriesysteme der Projektpartner so überarbeitet, dass sie sich zu einem einheitlichen Baukastensystem kombinieren lassen. Parallel untersuchen wir Fertigungsverfahren, die für Leichtbau, Effizienz und Modularität entscheidend sind – darunter:
- Laserstrahlschweißen für präzise und robuste Verbindungen wie Kupferkontaktierungen oder Bipolarplatten
- Additive Fertigung, um Kühlkörper- und Rahmenelemente flexibel und gewichtsoptimiert herstellen zu können
Die bisherigen Resultate sprechen für sich: Leistungsfähigkeit und Effizienz konnten gesteigert, Subsysteme erfolgreich aufgebaut und neue Potenziale für modulare Kühllösungen identifiziert werden. Damit zeigt SBBhybrid exemplarisch, wie Laserprojekte für die Industrie zur Weiterentwicklung nachhaltiger Antriebskonzepte beitragen.
Ausblick – Von der Forschung zum praxistauglichen Gesamtsystem
Nächste Schritte im Projekt SBBhybrid
In der kommenden Projektphase stehen weitere Untersuchungen zur Additiven Fertigung sowie der Aufbau eines vollständigen Demonstrators im Fokus. Dieser soll die Funktionsfähigkeit des Systembaukastens unter realen Bedingungen zeigen und damit den Übergang von der Forschung in die Anwendung ermöglichen.
Mit SBBhybrid entsteht ein wichtiger Baustein für die Laserforschungsprojekte in Bayern, die die Energieversorgung von Sonderfahrzeugen nachhaltiger, effizienter und flexibler gestalten sollen.
Morgen öffnet sich im Adventskalender das nächste spannende Türchen – bleibt dran!
Unser Titelbild zeigt den Stumpfstoß zweier V4A-Edelstahlbleche, das andere Bild die Herstellung von Kühlstrukturen zur Untersuchung minimaler Auflösung für optimierte Kühlung.
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