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Die Nase vorn

15. August 2023 - von Folke Heyer

Alternative Kraftstoffe, Hybridisierung, Batterieelektrik oder Brennstoffzelle: Die Richtung, die die Mobilität der Zukunft einzuschlagen gedenkt, ist selbst angesichts der aktuellen EU-Vorgaben für Pkw und Nutzfahrzeuge extrem schwer einzuschätzen. Das gilt für Kaufentscheidungen von Verbrauchern, aber in noch stärkerem Maße für die Ausrichtung der Hersteller.

Was macht ein Wasserstoff-Rezirkulationsgebläse?

Das Gebläse erfüllt eine zentrale Funktion in Brennstoffzellensystemen. Seine Aufgabe ist es, dem Brennstoffzellenstapel (Stack) den während der Reaktion in der Zelle nicht verbrauchten Wasserstoff erneut zuzuführen. Damit erhöht es die Effizienz der Brennstoffzelle und verlängert ihre Lebensdauer. Außerdem ermöglicht die gleichmäßige Verteilung des Wasserstoffs ein verbessertes Startverhalten des Systems.

In gleicher Weise stehen auch Zulieferer und deren Entwicklungsabteilungen unter dem Druck, mit erheblichem zeitlichen Vorlauf Grundsatzentscheidungen treffen zu müssen, die maßgeblich sind für die Ausrichtung des eigenen Produktportfolios. Hiervon hängen Arbeitsplätze und nicht selten Wohl und Wehe ganzer Unternehmen ab. Gut ist es da, wenn man sich in seiner Ausrichtung frühzeitig eine Technologieoffenheit bewahren konnte und als Entwicklungspartner seit vielen Jahren unterschiedliche Antriebskonzepte parallel verfolgt.

Ein Umstand, der Rheinmetall aktuell zugutekommt. Das Unternehmen ist über seine Division Sensors and Actuators seit mehr als zwei Jahrzehnten forschend und entwickelnd auch in der Wasserstoff-Technologie zuhause. Aus dieser Erfahrung heraus entstanden Produkte, die heute zentrale Funktionen in Brennstoffzellen übernehmen.

Wenn der dabei eingesetzte Wasserstoff auch nicht nur ein sehr flüchtiges, sondern vor allem ein seltenes und wertvolles Gut ist (s. Interview mit Prof. Claudia Kemfert), so wird er doch in zukünftigen Anwendungen seinen Platz finden. Ronny Marzog, Abteilungsleiter in der für das Produkt zuständigen Business Unit, ist sich da sicher: „Bei Langstrecken-Nutzfahrzeugen, die mehr als 500 Kilometer am Tag zurücklegen müssen, wird nichts an der Brennstoffzelle vorbeiführen. Dort sprechen wir dann von elektrischen Leistungen der Zellenstapel (Stacks) im Bereich von 100–150 kW.“

Dies unterstreichen auch die Aufträge in der Größenordnung von mittlerweile fast einer halben Milliarde Euro, die sein Bereich inzwischen allein für ein Produkt, das Wasserstoff-Rezirkulationsgebläse (engl. HRB – hydrogen recirculation blower), von mehreren nationalen und internationalen Kunden akquirieren konnte. Dabei handelt es sich nicht nur um Kunden aus dem Bereich Truck und Bus. Auch maritime Einsätze, beispielsweise für Fähren oder Containerschiffe, sowie die Verwendung in stationären Applikationen, wie etwa Notstromaggregaten, gehören dazu. Ausschlaggebend für alle war bei der Auftragsvergabe aber die derzeit am Markt verfügbare höchste Qualität und Zuverlässigkeit der Komponente.

Eine penible Qualitätskontrolle ist bei der Herstellung der Rezirkulationsgebläse unabdingbar.
Rheinmetall entwickelt seit mehr als zwei Jahrzehnten Produkte für die Wasserstoff-Technologie. (Fotos: Ralf Grothe, zeit-licht.de 2023)

Aus einer Hand

Im wahrsten Sinne weitreichendes Teamwork ist bei der Produktion der Gebläse gefordert, für die im Werk Hartha zurzeit eine Fertigungslinie aufgebaut wird. Zulieferteile kommen aus den Werken Niederrhein (Guss) und Abadiano im Baskenland (Elektronik). Für das dritte Quartal 2023 rechnet der Produktmanager mit ersten Qualifizierungsteilen „Made in Sachsen“. Danach geht es in die Serienfertigung.

Und weiter geht‘s

Marzog und sein Team entwickeln aber parallel bereits Aggregate für noch höhere Leistungsklassen des Gebläses. So wird von seinen Kunden teilweise schon eine elektrische Aufnahmeleistung von 2,5 kW gefordert. Den Entwicklern geht es dabei vor allem darum, in gleicher Weise eine extrem hohe Qualität und Dichtigkeit sowie die geforderte Hochvoltbeständigkeit der Komponente über den angepeilten Lebenszyklus von 25.000 Betriebsstunden sicherzustellen. Denn auch das Rezirkulationsgebläse muss die Gesamtlaufleistung eines modernen Langstrecken-Lkws abbilden können.

Zusätzlich sind im Unternehmen aber auch schon Wasserstoff-Rezirkulationsgebläse für Stackleistungen von 20–40 Watt, beispielsweise für Pkw oder kleine stationäre Anwendungen, in einem fortgeschrittenen Entwicklungsstadium. Aufgrund der jüngsten Erfolge und der zu erwartenden Marktdynamik hat der Konzern die Entwicklungsanstrengungen in diesem Bereich ausgedehnt. Darüber hinaus ist eine Reihe weiterer innovativer Komponenten in der Entstehung, um das entsprechende Portfolio sukzessive auszubauen. Auch dahinter steckt eine strategische Unternehmensentscheidung: Rheinmetall möchte eine nachhaltige Rolle bei der Transformation der Industrie hin zu umweltschonenden modernen Antriebsformen im mobilen wie auch im stationären Bereich einnehmen und hat dabei einmal mehr die Nase vorn.

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